T3B Serie 3014 Weißlicht-LED Datenblatt - Abmessungen 3,0x1,4x0,8mm - Spannung 9,2V - Leistung 0,3W - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die T3B-Serie ist eine oberflächenmontierbare (SMD) LED mit einem 3014-Gehäuse-Fußabdruck (3,0 mm x 1,4 mm x 0,8 mm). Dieses spezifische Modell, T3B003L(C,W)A, ist eine Weißlicht-LED mit einer Drei-Chip-Reihenschaltung und einer Nennleistung von 0,3 W. Sie ist für Allgemeinbeleuchtungsanwendungen konzipiert, die hohe Zuverlässigkeit und konstante Leistung in kompakter Bauform erfordern.

1.1 Kernmerkmale

• Gehäuse:3014 (3,0 mm x 1,4 mm)
• Chip-Konfiguration:Drei in Reihe geschaltete Chips
• Nennleistung:0,3 W (bei 30 mA Durchlassstrom)
• Farbe:Weiß, erhältlich in Warmweiß (L), Neutralweiß (C) und Kaltweiß (W).
• Typische Durchlassspannung (V_F): 9.2V
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):115°

2. Analyse der technischen Parameter

2.1 Absolute Maximalwerte (T_s=25°C)

Diese Werte definieren die Grenzen, bei deren Überschreitung dauerhafte Schäden am Bauteil auftreten können. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Durchlassstrom (I_F):40 mA (Dauerbetrieb)
• Durchlass-Pulsstrom (I_FP):120 mA (Pulsbreite ≤10 ms, Tastverhältnis ≤1/10)
• Verlustleistung (P_D):408 mW
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +80°C
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +100°C
• Sperrschichttemperatur (T_j):125°C
• Löttemperatur (T_sld):Reflow-Löten bei 230°C oder 260°C für maximal 10 Sekunden.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen (T_s=25°C)

Dies sind die typischen Betriebsparameter unter spezifizierten Testbedingungen.

• Durchlassspannung (V_F):Typisch 9,2 V, Maximal 10,8 V (bei I_F=30 mA)
• Sperrspannung (V_R):5 V
• Sperrstrom (I_R):Maximal 10 µA
• Lichtstrom:Siehe Binning-Tabellen in Abschnitt 2.4.
• Dominante Wellenlänge / Farbtemperatur (CCT):Siehe Binning-Tabellen in Abschnitt 2.3.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt wird in Bins eingeteilt, um Farb- und Helligkeitskonstanz zu gewährleisten. Die Modellbenennung enthält diese Bin-Codes direkt.

3.1 Modellbenennungsregel

Die Struktur lautet: T [Formcode] [Chip-Anzahl] [Linsencode] [Interner Code] - [Flux-Code] [CCT-Code]. Beispielsweise decodiert T3B003L(C,W)A als: T (Produktlinie), 3B (3014-Gehäuse), 3 (drei Chips), 00 (keine Linse), L (interner Code), A (interner Code) und die abschließenden Codes für Lichtstrom und Farbtemperatur (C/W für Neutral-/Kaltweiß).

3.2 Binning der Farbtemperatur (CCT)

Die Standardbestellung der 3014-Serie basiert auf spezifischen Farbort-Ellipsen (MacAdam-Ellipsen), um Farbabweichungen zu kontrollieren.

Toleranzen: Farbortkoordinaten-Toleranz ist ±0,005.

3.3 Lichtstrom-Binning

Der Lichtstrom wird als Mindestwert bei 30 mA spezifiziert. Der tatsächliche Lichtstrom der gelieferten Einheiten kann höher sein als der bestellte Mindestwert, bleibt aber immer innerhalb der bestellten CCT-Farbortregion.

Toleranzen: Lichtstrom-Messtoleranz ist ±7%. CRI-Testwert-Toleranz ist ±2.

3.4 Binning der Durchlassspannung (V_F)

Toleranzen: Spannungs-Messtoleranz ist ±0,08 V.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält mehrere wichtige Kennlinien, die für das Design essenziell sind.

4.1 Durchlassstrom vs. Durchlassspannung (I-V-Kennlinie)

Diese Kurve zeigt die Beziehung zwischen dem durch die LED fließenden Strom und dem Spannungsabfall über ihr. Sie ist nichtlinear, typisch für eine Diode. Die Kurve ist wesentlich für die Auslegung der strombegrenzenden Schaltung (z. B. Treiber oder Widerstand), um sicherzustellen, dass die LED mit dem gewünschten Strom (z. B. 30 mA) betrieben wird, ohne ihre Maximalwerte zu überschreiten.

4.2 Durchlassstrom vs. Relativer Lichtstrom

Dieses Diagramm veranschaulicht, wie sich die Lichtleistung mit dem Treiberstrom ändert. Typischerweise steigt der Lichtstrom mit dem Strom, jedoch nicht linear, und der Wirkungsgrad kann bei höheren Strömen aufgrund erhöhter Wärmeentwicklung sinken. Der Betrieb bei den empfohlenen 30 mA gewährleistet ein optimales Gleichgewicht zwischen Ausgangsleistung und Lebensdauer.

4.3 Sperrschichttemperatur vs. Relative spektrale Leistungsverteilung

Diese Kurve zeigt den Einfluss der Sperrschichttemperatur (T_j) auf die spektrale Ausgangsleistung der LED. Bei weißen LEDs führt eine steigende Temperatur oft zu einer Verschiebung des Spektrums und einer Abnahme der Gesamtlichtleistung (Lichtstromrückgang). Die Aufrechterhaltung einer niedrigen Sperrschichttemperatur durch ein geeignetes Wärmemanagement ist entscheidend für konstante Farbe und langfristige Lichtleistungsstabilität.

4.4 Relative spektrale Leistungsverteilung

Diese Darstellung zeigt die Intensität des emittierten Lichts bei jeder Wellenlänge. Für phosphorkonvertierte weiße LEDs (wie diese) zeigt sie typischerweise einen blauen Peak vom LED-Chip und ein breiteres gelbes/rotes Emissionsband vom Leuchtstoff. Die Form dieser Kurve bestimmt den Farbwiedergabeindex (CRI) und den genauen Weißton (z. B. warm, neutral, kalt).

4.5 Abstrahlcharakteristik (Abstrahlwinkel)

Das bereitgestellte Polardiagramm zeigt die räumliche Verteilung der Lichtintensität. Der 115° Abstrahlwinkel (2θ_1/2, der Winkel, bei dem die Intensität halb so hoch ist wie die Spitzenintensität) deutet auf ein breites, lambertisches Abstrahlverhalten hin, das für Allgemeinbeleuchtung geeignet ist, bei der eine breite Ausleuchtung gewünscht ist.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Abmessungen

Die LED hat eine standardmäßige 3014-Gehäusegröße: 3,0 mm (L) x 1,4 mm (B) x 0,8 mm (H). Detaillierte Maßzeichnungen mit Toleranzen (z. B. .X: ±0,10 mm, .XX: ±0,05 mm) sind für das PCB-Layout-Design verfügbar.

5.2 Lötpad-Layout und Schablonendesign

Empfohlene Lötpad-Muster und Schablonenöffnungsdesigns werden bereitgestellt, um eine zuverlässige Lötstellenbildung während des Reflow-Lötens zu gewährleisten. Die Einhaltung dieser Richtlinien ist entscheidend für korrekte Ausrichtung, elektrische Verbindung und Wärmeübertragung zur Leiterplatte.

5.3 Polaritätskennzeichnung

Die Kathode ist typischerweise markiert, oft durch eine Kerbe, einen Punkt oder eine grüne Markierung auf dem Gehäuse. Die korrekte Polarität muss während der Montage beachtet werden, um eine Sperrspannung zu verhindern, die gemäß den absoluten Maximalwerten auf 5 V begrenzt ist.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Feuchtigkeitsempfindlichkeit und Trocknung

Das 3014-LED-Gehäuse ist gemäß IPC/JEDEC J-STD-020C feuchtigkeitsempfindlich. Die Exposition gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit nach dem Öffnen der Feuchtigkeitsschutzbeutel kann während des Hochtemperatur-Reflow-Prozesses zu innerer Delamination oder Rissbildung führen (\"Popcorn-Effekt\").

• Lagerung:Lagern Sie ungeöffnete Beutel bei <30°C und <30% relativer Luftfeuchtigkeit (RLF). Keine Trocknung vor der Verwendung erforderlich, wenn diese Bedingungen erfüllt sind, bestätigt durch die Feuchtigkeitsindikatorkarte im Beutel.
• Trocknungsanforderung:Trocknen Sie LEDs, die aus ihrer ursprünglichen versiegelten Verpackung entnommen und Umgebungsbedingungen ausgesetzt wurden, ohne gelötet worden zu sein.
• Trocknungsmethode:Trocknen Sie die LEDs bei 60°C für 24 Stunden auf der Originalrolle. 60°C nicht überschreiten. Nach dem Trocknen innerhalb einer Stunde löten oder in einem Trockenschrank (<20% RLF) lagern.
• Nach dem Reflow:LEDs, die bereits einem Reflow-Lötprozess unterzogen wurden, benötigen keine erneute Trocknung.

6.2 Reflow-Lötprofil

Die maximal zulässige Löttemperatur beträgt 230°C oder 260°C für 10 Sekunden. Ein Standard-bleifreies Reflow-Profil mit einer Spitzentemperatur innerhalb dieser Grenze und kontrollierten Aufheiz-/Abkühlraten sollte verwendet werden, um die thermische Belastung des LED-Gehäuses und der Lötstellen zu minimieren.

7. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

7.1 Wärmemanagement

Mit einer maximalen Sperrschichttemperatur von 125°C und einer Verlustleistung von bis zu 408 mW ist eine effektive Wärmeableitung entscheidend. Der primäre Wärmepfad der LED führt über die Lötpads zur Leiterplatte. Verwenden Sie eine Leiterplatte mit ausreichenden Wärmedurchkontaktierungen und gegebenenfalls einen externen Kühlkörper, um T_jso niedrig wie möglich zu halten. Hohe T_j-Werte beschleunigen den Lichtstromrückgang und können die Farbtemperatur verschieben.

7.2 Stromversorgung

Betreiben Sie die LED bei oder unterhalb des empfohlenen Dauerstroms von 30 mA. Ein Konstantstromtreiber ist einer Konstantspannungsquelle mit einem Vorwiderstand vorzuziehen, um bessere Stabilität und Effizienz zu erreichen, insbesondere bei Verwendung mehrerer LEDs oder variabler Eingangsspannung. Die hohe Durchlassspannung (~9,2 V) bedeutet, dass die Reihenschaltung mehrerer LEDs möglicherweise eine Aufwärtswandler-Topologie erfordert.

7.3 Optisches Design

Der breite Abstrahlwinkel von 115° macht sie für Anwendungen geeignet, die eine breite, gleichmäßige Ausleuchtung ohne Sekundäroptik erfordern. Für gerichtete Beleuchtung können externe Reflektoren oder Linsen verwendet werden. Das Fehlen einer Primärlinse (Code \"00\") in diesem Modell bietet Gestaltungsflexibilität für das Hinzufügen kundenspezifischer optischer Elemente.

8. Typische Anwendungsszenarien

• Hintergrundbeleuchtung:Rand- oder Direktbeleuchtungseinheiten für LCD-Displays, Beschilderung und Bedienfelder.
• Allgemeinbeleuchtung:LED-Lampen, -Röhren und Flachleuchten, bei denen mehrere LEDs angeordnet sind, um Flächenbeleuchtung zu erzeugen.
• Dekorative Beleuchtung:LED-Streifen, Konturbeleuchtung und Akzentbeleuchtung.
• Industrielle Anzeigen:Statusanzeigen an Maschinen und Geräten, die hohe Helligkeit und Zuverlässigkeit erfordern.

9. Häufig gestellte Fragen (basierend auf technischen Parametern)

9.1 Warum ist die Durchlassspannung so hoch (~9,2 V)?

Diese LED enthält drei Halbleiterchips, die im Gehäuse in Reihe geschaltet sind. Die Durchlassspannungen jedes Chips addieren sich, was zu einer höheren Gesamt-V_F führt. Dies ermöglicht einen effizienten Betrieb der LED aus höheren Spannungsquellen und kann das Treiberdesign vereinfachen, wenn mehrere LEDs in einer langen Reihenschaltung verbunden sind.

9.2 Kann ich diese LED mit einer 12-V-Versorgung betreiben?

Ein direkter Anschluss an eine 12-V-Quelle wird nicht empfohlen, da dies einen übermäßigen Strom verursachen und die LED zerstören würde. Sie müssen einen Strombegrenzungsmechanismus verwenden. Die einfachste Methode ist ein Vorwiderstand: R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Für eine 12-V-Versorgung und 30 mA Zielstrom: R ≈ (12 V - 9,2 V) / 0,03 A ≈ 93 Ohm. Ein Konstantstromtreiber ist eine stabilere und effizientere Lösung.

9.3 Wie kritisch ist der Feuchtigkeitstrocknungsprozess?

Er ist für die Zuverlässigkeit sehr kritisch. Wenn feuchtigkeitsempfindliche Bauteile vor dem Reflow nicht ordnungsgemäß getrocknet werden, kann die schnelle Verdampfung der aufgenommenen Feuchtigkeit während des Lötens zu inneren Gehäuseschäden führen, was zu sofortigem Ausfall oder verringerter Langzeitzuverlässigkeit führt. Überprüfen Sie immer die Feuchtigkeitsindikatorkarte und befolgen Sie die Trocknungsanweisungen, wenn der \"Feuchtigkeitswarn\"-Wert überschritten wird.

9.4 Was garantiert der Lichtstrom-Bin-Code (z. B. D8, E1)?

Der Lichtstrom-Bin-Code garantiert einenMindest-Lichtstromausgang, gemessen bei 30 mA und 25°C. Der tatsächliche Lichtstrom der gelieferten Einheiten liegt bei oder über diesem Mindestwert, überschreitet aber nicht den für diesen Bin aufgeführten Maximalwert. Die LED entspricht immer der bestellten Farbort- (Farb-)Region.

10. Technischer Vergleich und Trends

10.1 Vergleich mit ähnlichen Gehäusen

Im Vergleich zum älteren 3528-Gehäuse bietet das 3014-Gehäuse eine geringere Bauhöhe (0,8 mm vs. ~1,9 mm) und oft eine bessere thermische Leistung aufgrund einer relativ zur Größe größeren Wärmesenkenfläche. Es ist ein häufiger Nachfolger des 3528 in Hintergrundbeleuchtungs- und Allgemeinbeleuchtungsanwendungen, die schlankere Designs erfordern.

10.2 Branchentrends

Der Trend bei SMD-LEDs geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (Lumen pro Watt), verbesserter Farbkonstanz (engeres Binning) und erhöhter Zuverlässigkeit. Mehrchip-Gehäuse wie diese T3B-Serie ermöglichen eine höhere Lichtleistung von einer einzelnen Komponente, was das optische Design und die Montage im Vergleich zur Verwendung mehrerer Einzelchip-LEDs vereinfacht. Es gibt auch einen Fokus auf die Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeitsstufen (MSL), um die Handhabung in der Fertigung zu vereinfachen.