T3B Serie 3014 Dual-Chip 0,4W Weißlicht-LED Datenblatt - Abmessungen 3,0x1,4x0,8mm - Spannung 6,3V - Leistung 0,4W - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die T3B-Serie stellt eine Familie hocheffizienter, oberflächenmontierbarer Weißlicht-LEDs im kompakten 3014-Gehäuse dar. Diese Serie nutzt eine seriell verschaltete Dual-Chip-Konfiguration, die einen Betrieb bei einer höheren Durchlassspannung ermöglicht und gleichzeitig eine zuverlässige Lichtausbeute liefert. Für Allgemeinbeleuchtung, Hintergrundbeleuchtung und Signalanwendungen konzipiert, bieten diese LEDs eine ausgewogene Leistung und Kosteneffizienz auf kleinstem Bauraum.

Der Kernvorteil dieser Serie liegt in ihrem seriell verschalteten Dual-Chip-Design. Diese Konfiguration bietet im Vergleich zu Single-Chip-Lösungen bei ähnlichen Leistungsniveaus eine bessere Stromverteilung und Wärmemanagement. Das 3014-Gehäuse (3,0mm x 1,4mm x 0,8mm) ist ein verbreiteter Industriestandard und gewährleistet Kompatibilität mit bestehenden Leiterplattenlayouts und Bestückungsautomaten.

2. Technische Parameter und Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte (T_s=25°C)

Die folgenden Parameter definieren die Grenzwerte, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Ein Betrieb unter diesen Bedingungen ist nicht garantiert.

• Durchlassstrom (I_F):80 mA (DC)
• Durchlass-Pulsstrom (I_FP):120 mA (Pulsbreite ≤10ms, Tastverhältnis ≤1/10)
• Verlustleistung (P_D):544 mW
• Betriebstemperatur (T_opr):-40°C bis +80°C
• Lagertemperatur (T_stg):-40°C bis +80°C
• Sperrschichttemperatur (T_j):125°C
• Löttemperatur (T_sld):230°C oder 260°C für 10 Sekunden (Reflow-Löten)

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

Dies sind die typischen Leistungsparameter, gemessen unter Standardtestbedingungen.

• Durchlassspannung (V_F):6,3 V (typisch), 6,8 V (maximal) bei I_F= 60 mA
• Sperrspannung (V_R):5 V
• Sperrstrom (I_R):10 μA (maximal) bei V_R= 5 V
• Abstrahlwinkel (2θ_1/2):125° (typisch)

3. Binning und Bestellsystem

3.1 Produktnomenklatur

Die Artikelnummer folgt einem strukturierten Code:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Dieser Code definiert Schlüsselattribute:

• Gehäuse-/Formcode:'3B' kennzeichnet das 3014-Gehäuse.
• Chip-Anzahl-Code:'2' kennzeichnet eine Dual-Chip-Konfiguration.
• Optikcode:'00' kennzeichnet keine Primärlinse.
• Farbcode:'L' für Warmweiß (<3700K), 'C' für Neutralweiß (3700-5000K), 'W' für Kaltweiß (>5000K). Andere Codes existieren für farbige LEDs (R, Y, B, G, etc.).
• Interner Code & Lichtstromcode:Vom Hersteller für spezifische Leistungsklassen definiert.

3.2 Farbtemperatur-Binning (CCT)

Die Weißlicht-LEDs werden in standardisierte CCT-Gruppen eingeteilt, definiert durch ihre Farbortkoordinaten im CIE-1931-Diagramm. Jede Bin wird durch eine Ellipse in diesem Diagramm spezifiziert.

• 27M5:2725K ±145K
• 30M5:3045K ±175K
• 40M5:3985K ±275K
• 50M5:5028K ±283K
• 57M7:5665K ±355K
• 65M7:6530K ±510K

Hinweis: Bestellungen spezifizieren den minimalen Lichtstrom und die exakte CCT-Bin (Ellipse). Lieferungen halten sich an die Farbortgrenzen der bestellten Bin.

3.3 Lichtstrom-Binning

Minimale Lichtstromwerte sind für verschiedene CCT-Bereiche bei einem Teststrom von 60 mA spezifiziert. Der typische Farbwiedergabeindex (CRI) beträgt ≥70.

• Warmweiß (2700-3700K):Minimum 35 lm
• Neutralweiß (3700-5000K):Minimum 38 lm
• Kaltweiß (5000-7000K):Minimum 38 lm

Toleranzen: Lichtstrom ±7%, V_F±0,08V, CRI ±2, Farbortkoordinate ±0,005.

4. Leistungskurven und Kennlinien

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

Die I-V-Kennlinie ist typisch für eine Serienschaltung zweier LED-Chips. Die Durchlassspannung ist ungefähr doppelt so hoch wie bei einer Single-Chip-3014-LED. Die Kurve zeigt einen exponentiellen Zusammenhang, mit einer Einschaltspannung von etwa 5,5V und einem relativ linearen Bereich oberhalb von 6V bei Standardbetriebsströmen.

4.2 Durchlassstrom vs. relativer Lichtstrom

Die Lichtausbeute steigt mit dem Durchlassstrom, zeigt jedoch bei höheren Strömen aufgrund steigender Sperrschichttemperatur und Effizienzabfalls einen sublinearen Zusammenhang. Der Betrieb beim empfohlenen 60mA bietet einen optimalen Kompromiss zwischen Ausgangsleistung und Lebensdauer.

4.3 Spektrale Leistungsverteilung

Die Spektralkurven variieren mit der CCT. Warmweiße LEDs haben einen breiteren, ausgeprägteren Peak im Gelb-Rot-Bereich (um 600-650nm). Kaltweiße LEDs haben einen stärkeren Blau-Peak (um 450nm) von der Pump-LED und ein breiteres, durch Phosphor konvertiertes Gelbspektrum. Die relative spektrale Energie verschiebt sich mit der Sperrschichttemperatur.

4.4 Sperrschichttemperatur vs. relativer Lichtstrom

Die Lichtausbeute nimmt mit steigender Sperrschichttemperatur ab. Dieser thermische Derating-Effekt ist entscheidend für das Wärmemanagement im Anwendungsdesign, um konstante Helligkeit und Farbort zu gewährleisten.

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das 3014-Gehäuse hat Nennabmessungen von 3,0mm (Länge) x 1,4mm (Breite) x 0,8mm (Höhe). Toleranzen sind mit ±0,10mm für .X-Abmessungen und ±0,05mm für .XX-Abmessungen spezifiziert.

5.2 Lötflächenlayout und Schablonendesign

Das empfohlene Leiterplatten-Padlayout wird bereitgestellt, um eine korrekte Lötung und mechanische Stabilität zu gewährleisten. Die Anoden- und Kathodenpads befinden sich auf der Unterseite des Bauteils. Ein entsprechendes Lotpastenschablonen-Aperturdesign wird empfohlen, um das korrekte Lotvolumen und Lötstellenbildung während des Reflow zu erreichen.

Polaritätskennzeichnung:Das Gehäuse hat typischerweise eine Markierung oder eine abgeschrägte Ecke, um die Kathodenseite anzuzeigen. Konsultieren Sie die detaillierte mechanische Zeichnung zur genauen Identifikation.

6. Montage-, Handhabungs- und Lagerungsrichtlinien

6.1 Feuchtigkeitsempfindlichkeit und Trocknung

Das 3014-LED-Gehäuse ist feuchtigkeitsempfindlich (MSL klassifiziert nach IPC/JEDEC J-STD-020C).

• Lagerung:Ungeöffnete Beutel bei <30°C und <85% r.F. lagern. Nach dem Öffnen bei <30°C und <60% r.F. lagern, vorzugsweise in einem verschlossenen Behälter mit Trockenmittel oder einem Stickstoffschrank.Bodenlebensdauer:Verwendung innerhalb von 12 Stunden nach Öffnen der Feuchtigkeitssperrbeutel unter Werksumgebungsbedingungen (<30°C/60% r.F.).
• Trocknungsanforderung:Wenn die Feuchtigkeitsindikatorkarte eine Exposition anzeigt oder die Bauteile länger als die Bodenlebensdauer exponiert waren, ist eine Trocknung erforderlich.
• Trocknungsprozedur:Bei 60°C für 24 Stunden trocknen. Bauteile können auf ihrer Originalrolle getrocknet werden. 60°C nicht überschreiten. Innerhalb von 1 Stunde nach dem Trocknen verwenden oder in die Trockenlagerung zurückführen.

6.2 Reflow-Lötprofil

Die LEDs sind mit Standard-Blei-freien (Pb-freien) Reflow-Lötprozessen kompatibel.

• Spitzentemperatur:230°C oder 260°C.
• Zeit oberhalb Liquidus (TAL):Maximal 10 Sekunden bei der spezifizierten Spitzentemperatur.
• Einem kontrollierten Temperaturrampenprofil folgen, um thermischen Schock zu vermeiden.

7. Anwendungshinweise und Designüberlegungen

7.1 Elektrische Ansteuerung

Aufgrund des seriell verschalteten Dual-Chip-Designs beträgt die Durchlassspannung etwa 6,3V. Ein Konstantstromtreiber wird dringend empfohlen, um eine stabile Lichtausgabe und lange Lebensdauer zu gewährleisten. Der Treiber sollte für die höhere Spannungsanforderung ausgelegt sein. Der Betrieb beim typischen Strom von 60mA liefert den spezifizierten Lichtstrom. Für Anwendungen mit hoher Umgebungstemperatur wird ein Strom-Derating empfohlen.

7.2 Thermomanagement

Effektive Wärmeableitung ist entscheidend. Der Wärmepfad des 3014-Gehäuses verläuft primär über die Lötpads zur Leiterplatte. Verwenden Sie eine Leiterplatte mit ausreichenden Wärmedurchkontaktierungen und Kupferflächen, die mit den Kathoden-/Anodenpads verbunden sind, um Wärme abzuführen. Eine niedrige Sperrschichttemperatur zu halten, bewahrt Lichtstrom, Farbstabilität und Bauteillebensdauer.

7.3 Optische Integration

Der breite Abstrahlwinkel von 125 Grad macht diese LEDs geeignet für Anwendungen, die eine breite Ausleuchtung erfordern, wie Hintergrundbeleuchtungspanels oder allgemeine Umgebungsbeleuchtung. Für gerichtete Beleuchtung können Sekundäroptiken (Linsen, Reflektoren) verwendet werden.

8. Typische Anwendungen

• LED-Beleuchtungsmodule:Für Lampenersatz, Einbauleuchten und Panel-Leuchten.
• Hintergrundbeleuchtung:LCD-TV Kantenbeleuchtung, Monitor-Hintergrundbeleuchtung und Beschilderung.
• Dekorative Beleuchtung:LED-Streifen, LED-Leuchtschlangen.
• Allgemeine Signalisierungsbeleuchtung:Wo hohe Helligkeit und kleine Baugröße erforderlich sind.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Warum beträgt die Durchlassspannung ~6,3V statt ~3,2V wie bei anderen Weißlicht-LEDs?

A: Diese spezifische T3B-Serie verwendet zwei seriell verschaltete LED-Chips innerhalb des Gehäuses. Die Durchlassspannungen der beiden Chips addieren sich.

F: Was ist der Vorteil eines Dual-Chip-Designs?

A: Es kann bei gegebener Stromdichte eine bessere Stromverteilung und thermische Leistung im Vergleich zu einem einzelnen, größeren Chip bei gleicher Gesamtleistung bieten. Es ermöglicht auch den Betrieb von einer höheren Spannung bei niedrigerem Strom, was manchmal das Treiberdesign vereinfachen kann.

F: Wie wähle ich die korrekte CCT-Bin aus?

A: Beziehen Sie sich auf die Farbortellipsendaten (Abschnitt 3.2). Spezifizieren Sie den Bincode (z.B. 30M5) basierend auf der für Ihre Anwendung erforderlichen Farbtemperatur und Farbkonstanz. Die Bin definiert die zulässige Farbvariation.

F: Ist eine Trocknung vor dem Löten immer notwendig?

A: Nein. Eine Trocknung ist nur erforderlich, wenn die feuchtigkeitsempfindlichen Bauteile der Umgebungsfeuchtigkeit über ihre spezifizierte Bodenlebensdauer hinaus (12 Stunden bei <30°C/60% r.F.) ausgesetzt waren oder wenn die Feuchtigkeitsindikatorkarte eine übermäßige Feuchtigkeitsaufnahme anzeigt.

10. Technischer Vergleich und Trends

Das 3014-Gehäuse, insbesondere in Multi-Chip-Konfigurationen, wurde entwickelt, um eine höhere Leuchtdichte als das ältere 3528-Gehäuse zu bieten, bei gleichbleibendem Bauraum. Im Vergleich zu einer Single-Chip-3014-LED bietet diese Dual-Chip-T3B-Serie bei ähnlichem Betriebsstrom eine höhere Gesamtlichtausbeute, allerdings bei einer höheren Spannung.

Der Branchentrend geht weiterhin in Richtung höherer Effizienz (Lumen pro Watt) und verbesserter Farbwiedergabe. Während dieses Datenblatt einen minimalen CRI von 70 spezifiziert, sind Varianten mit höherem CRI (>80, >90) für Anwendungen, die eine bessere Farbqualität erfordern, allgemein verfügbar. Darüber hinaus verbessern Fortschritte in der Phosphortechnologie weiterhin die spektrale Qualität und Konsistenz von Weißlicht-LEDs über alle CCT-Bereiche hinweg.

Bei der Entwicklung eines neuen Produkts sollten Ingenieure auch neuere Gehäusetypen wie 3030 oder 2835 für potenziell besseres thermisches Verhalten oder optische Kontrolle in Betracht ziehen, aber die 3014 bleibt für viele Anwendungen eine kosteneffektive und weit verbreitete Lösung.