Inhaltsverzeichnis
- 1. Produktübersicht
- 1.1 Hauptmerkmale und Vorteile
- 2. Mechanische und Gehäuseinformationen
- 2.1 Verpackungsspezifikationen
- 3. Absolute Maximalwerte
- 4. Elektro-optische Eigenschaften
- 5. Bin-Code-System und Spezifikationen
- 5.1 Flussspannungs-Binning (VF)
- 5.2 Lichtstärke-Binning (Iv)
- 5.3 Farbwert-Binning (Farbe)
- 6. Löt- und Bestückungsrichtlinien
- 6.1 Reflow-Lötprofil
- 6.2 Reinigung
- 7. Zuverlässigkeit und Handhabungshinweise
- 7.1 Anwendungsüberlegungen
- 7.2 Feuchtigkeitssensitivität und Lagerung
- 8. Typische Kennlinien und Benutzerhandbuch
1. Produktübersicht
Die LTW-Serie stellt eine energieeffiziente und ultrakompakte Festkörper-Beleuchtungslösung dar. Dieses Produkt vereint die von Leuchtdioden (LEDs) bekannte lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit mit einem Helligkeitsniveau, das geeignet ist, konventionelle Beleuchtungstechnologien in verschiedenen Anwendungen zu ersetzen. Es bietet Designflexibilität und wird in einem Gehäuse geliefert, das mit automatisierten Bestückungsprozessen kompatibel ist.
1.1 Hauptmerkmale und Vorteile
Die Hauptmerkmale dieser LED-Komponente konzentrieren sich auf Fertigungsfreundlichkeit und Umweltverträglichkeit.
- Verpackt auf 12 mm breitem Trägerband, aufgewickelt auf 7-Zoll (178 mm) Spulen.
- Vollständig kompatibel mit Standard-Automatikbestückungsgeräten (Pick-and-Place).
- Geeignet für Infrarot- (IR) und Dampfphasen-Reflow-Lötverfahren.
- Entspricht den EIA-Standard-Gehäuseabmessungen.
- Entworfen für Kompatibilität mit integrierten Schaltkreis (IC) Ansteuerungsmethoden.
- Als "grünes Produkt" hergestellt, RoHS-konform und bleifrei.
Die Komponente ist für eine Vielzahl von Beleuchtungsanwendungen konzipiert und nutzt ihre kompakte Bauweise und Effizienz. Mögliche Anwendungsfälle umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: Leselampen für Automobil-, Bus- und Flugzeuginnenräume; tragbare Beleuchtung wie Taschenlampen und Fahrradlichter; Downlights und Orientierungsbeleuchtung; dekorative und Unterhaltungsbeleuchtung; Sicherheits-, Garten- und Pollerbeleuchtung; Einbauleuchten, Regalunterbeleuchtung und Arbeitsplatzbeleuchtung; Verkehrssignale, Leuchtfeuer und Bahnübergangsbeleuchtung; diverse Innen- und Außenbeleuchtung für gewerbliche und private Architektur; sowie kantengeleuchtete Schilder für Notausgänge oder Verkaufsdisplays.
2. Mechanische und Gehäuseinformationen
The LED is provided in a standard surface-mount device (SMD) package. The detailed outline and dimensions are provided in the datasheet drawings. All dimensional values are specified in millimeters (mm). The standard tolerance for these dimensions is ±0.1 mm (approximately ±0.004 inches), unless explicitly stated otherwise in the notes accompanying the drawings. The datasheet also includes detailed diagrams for the recommended printed circuit board (PCB) attachment pad layout to ensure proper soldering and thermal performance.
2.1 Verpackungsspezifikationen
Die Bauteile werden im Band-und-Spulen-Format geliefert, geeignet für die Hochvolumenfertigung.
- Band:Die LEDs sind in Taschen eines 12 mm breiten Trägerbands untergebracht.
- Spule:Das Band ist auf eine Standard-7-Zoll (178 mm) Spule aufgewickelt.
- Stückzahl:Jede Spule enthält maximal 2000 Stück.
- Deckband:Leere Bauteiltaschen sind mit einem Deckband versiegelt.
- Fehlende Bauteile:Die Spezifikation erlaubt maximal zwei aufeinanderfolgende fehlende LEDs auf einer Spule.
- Standard:Die Verpackung entspricht den EIA-481-1-B-Spezifikationen.
3. Absolute Maximalwerte
Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Alle Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C.
| Parameter | Symbol | Maximalwert | Einheit |
|---|---|---|---|
| Verlustleistung | Pd | 120 | mW |
| Spitzen-Strom (1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Puls) | IFP | 100 | mA |
| DC-Vorwärtsstrom | IF | 30 | mA |
| Sperrspannung | VR | 5 | V |
| Betriebstemperaturbereich | Topr | -30 bis +85 | °C |
| Lagertemperaturbereich | Tstg | -40 bis +100 | °C |
| Reflow-Lötbedingung | - | 260°C für 10 Sekunden | - |
Wichtiger Hinweis:Der Betrieb der LED unter einer Sperrspannung in einer Anwendung kann zu Bauteilschäden oder Ausfall führen.
4. Elektro-optische Eigenschaften
Die typischen Leistungsparameter werden bei einer Umgebungstemperatur von 25°C und einem Vorwärtsstrom (IF) von 20mA gemessen, sofern nicht anders angegeben.
| Parameter | Symbol | Min. | Typ. | Max. | Einheit | Testbedingung |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Lichtstärke | Iv | 1900 | - | 2800 | mcd | IF = 20mA |
| Abstrahlwinkel (2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 115 | - | Grad | - |
| Farbwertkoordinate x | x | - | 0.301 | - | - | IF = 20mA |
| Farbwertkoordinate y | y | - | 0.283 | - | - | IF = 20mA |
| Flussspannung | VF | 2.9 | - | 3.6 | V | IF = 20mA |
Messhinweise:
- Die Lichtstärke wird mit einer Sensor- und Filterkombination gemessen, die der CIE-Standard-Hellempfindlichkeitskurve des Auges entspricht.
- Der Abstrahlwinkel (2θ1/2) ist definiert als der volle Winkel, bei dem die Lichtstärke auf die Hälfte des auf der Mittelachse gemessenen Wertes abfällt.
- Die Farbwertkoordinaten (x, y) sind gemäß dem CIE-1931-Farbtafeld definiert.
- Der für die Messung von Farbwert und Lichtstärke referenzierte Teststandard ist CAS140B.
- Auf die garantierten Farbwertkoordinaten ist eine Toleranz von ±0,01 anzuwenden.
ESD-Vorsicht:Dieses Bauteil ist empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (ESD) und elektrischen Überspannungen. Es müssen geeignete ESD-Schutzmaßnahmen während der Handhabung getroffen werden, einschließlich der Verwendung geerdeter Handgelenkbänder oder antistatischer Handschuhe. Alle zugehörigen Geräte und Arbeitsplätze müssen korrekt geerdet sein.
5. Bin-Code-System und Spezifikationen
Die LEDs werden basierend auf Schlüsselparametern in Bins sortiert, um Konsistenz innerhalb einer Produktionscharge sicherzustellen. Die Bin-Codes ermöglichen es Entwicklern, Bauteile auszuwählen, die spezifische Anwendungsanforderungen an Spannung und Helligkeit erfüllen.
5.1 Flussspannungs-Binning (VF)
LEDs werden nach ihrem Spannungsabfall bei einem Teststrom von 20mA kategorisiert.
| VF-Bin-Code | Flussspannung Min. (V) | Flussspannung Max. (V) |
|---|---|---|
| V0 | 2.9 | 3.0 |
| V1 | 3.0 | 3.1 |
| V2 | 3.1 | 3.2 |
| V3 | 3.2 | 3.3 |
| V4 | 3.3 | 3.4 |
| V5 | 3.4 | 3.5 |
| V6 | 3.5 | 3.6 |
Die Toleranz für jedes Flussspannungs-Bin beträgt ±0,1V.
5.2 Lichtstärke-Binning (Iv)
LEDs werden basierend auf ihrer Lichtstärke bei 20mA sortiert.
| Iv-Bin-Code | Lichtstärke Min. (mcd) | Lichtstärke Max. (mcd) |
|---|---|---|
| G | 1900 | 2000 |
| H | 2000 | 2100 |
| I | 2100 | 2200 |
| J | 2200 | 2300 |
| K | 2300 | 2400 |
| L | 2400 | 2500 |
| M | 2500 | 2600 |
| N | 2600 | 2700 |
| O | 2700 | 2800 |
Die Toleranz für jedes Lichtstärke-Bin beträgt ±10%.
5.3 Farbwert-Binning (Farbe)
Eine detaillierte Farbklassentabelle wird bereitgestellt, die die CIE-1931-(x,y)-Farbwertkoordinatengrenzen für verschiedene Bin-Codes (z.B. A52, A53, BE1, BG3, etc.) spezifiziert. Dies ermöglicht eine präzise Farbauswahl. Die Toleranz für jedes Farbton-(x,y)-Bin beträgt ±0,01.
6. Löt- und Bestückungsrichtlinien
6.1 Reflow-Lötprofil
Die Komponente ist mit bleifreien Reflow-Lötverfahren kompatibel. Das Datenblatt enthält ein empfohlenes Infrarot-(IR)-Reflow-Lötprofil, das dem J-STD-020D-Standard entspricht. Die maximale Reflow-Temperatur ist mit 260°C spezifiziert, mit einer maximalen Verweilzeit bei dieser Temperatur von 10 Sekunden. Die Einhaltung dieses Profils ist entscheidend, um thermische Schäden am LED-Gehäuse und am internen Chip zu verhindern.
6.2 Reinigung
Bei der Reinigung bestückter Leiterplatten mit diesen LEDs ist Vorsicht geboten. Die Verwendung nicht spezifizierter chemischer Reinigungsmittel ist verboten, da sie das LED-Gehäusematerial (z.B. die Linse oder das Vergussmaterial) beschädigen können. Wenn eine Reinigung unbedingt erforderlich ist, ist die empfohlene Methode das Eintauchen der LEDs in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol bei normaler Raumtemperatur. Die Eintauchzeit darf eine Minute nicht überschreiten, um eine mögliche Schädigung zu verhindern.
7. Zuverlässigkeit und Handhabungshinweise
7.1 Anwendungsüberlegungen
Dieses LED-Produkt ist für den Einsatz in Standard-Büro-, Kommunikations- und Haushaltsgeräten entwickelt und qualifiziert. Für Anwendungen, die eine außergewöhnliche Zuverlässigkeit erfordern, bei denen ein Ausfall Leben oder Gesundheit gefährden könnte – wie in der Luftfahrt, im Transportwesen, in medizinischen/Lebenserhaltungssystemen oder sicherheitskritischen Geräten – sind zusätzliche Qualifizierungen und Konsultationen vor der Integration zwingend erforderlich.
7.2 Feuchtigkeitssensitivität und Lagerung
Dieses Produkt ist gemäß dem JEDEC J-STD-020-Standard als Feuchtigkeitssensitivitätsstufe (MSL) 3 klassifiziert. Diese Klassifizierung hat wichtige Auswirkungen auf Handhabung und Lagerung, um "Popcorning" oder Gehäuserisse während des Reflow-Lötens aufgrund aufgenommener Feuchtigkeit zu verhindern.
- Lagerung im versiegelten Beutel:Solange die feuchtigkeitsdichte Sperrschichtbeutelverpackung ungeöffnet ist, sollten die LEDs bei 30°C oder weniger und 90% relativer Luftfeuchtigkeit (RH) oder weniger gelagert werden. Die Komponenten haben unter diesen Bedingungen eine Haltbarkeit von einem Jahr.
- Nach dem Öffnen des Beutels:Sobald der feuchtigkeitsdichte Beutel geöffnet ist, müssen die LEDs in einer Umgebung von 30°C oder weniger und 60% RH oder weniger gelagert werden.
- Bodenlebensdauer:Nach dem Öffnen des Beutels müssen die Komponenten innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) dem Reflow-Lötprozess unterzogen werden. Diese Zeitvorgabe ist kritisch. Der Zustand sollte mithilfe der im Beutel enthaltenen Feuchtigkeitsindikatorkarte (HIC) überprüft werden; zeigt der Indikator rosa an (überschreitet 10% RH), müssen die Komponenten vor der Verwendung gemäß den entsprechenden MSL3-Verfahren getrocknet (gebacken) werden.
8. Typische Kennlinien und Benutzerhandbuch
Das Datenblatt enthält einen Abschnitt mit typischen Kennlinien, die die Beziehung zwischen verschiedenen Parametern grafisch darstellen. Diese Kurven sind für das detaillierte Schaltungsdesign und das Verständnis des Bauteilverhaltens unter verschiedenen Bedingungen unerlässlich. Während die spezifischen Diagramme im bereitgestellten Text nicht detailliert sind, umfassen sie typischerweise:
- Relative Lichtstärke vs. Vorwärtsstrom:Zeigt, wie die Lichtleistung mit dem Treiberstrom zunimmt.
- Flussspannung vs. Vorwärtsstrom:Veranschaulicht die Dioden-Strom-Spannungs-Kennlinie.
- Relative Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt die thermische Degradation der Lichtleistung.
- Abstrahlcharakteristik:Ein Polardiagramm, das die räumliche Lichtverteilung zeigt.
Der Benutzerhandbuch-Abschnitt fasst praktische Informationen für den Einsatz der LED zusammen, einschließlich des empfohlenen Lötpad-Layouts auf der Leiterplatte (für optimale Lötstellenbildung und Wärmeableitung), Bandabmessungen und Spulenspezifikationen, um die Kompatibilität mit Fertigungsanlagen sicherzustellen.
LED-Spezifikations-Terminologie
Vollständige Erklärung der LED-Technikbegriffe
Photoelektrische Leistung
| Begriff | Einheit/Darstellung | Einfache Erklärung | Warum wichtig |
|---|---|---|---|
| Lichtausbeute | lm/W (Lumen pro Watt) | Lichtausgang pro Watt Strom, höher bedeutet energieeffizienter. | Bestimmt direkt den Energieeffizienzgrad und Stromkosten. |
| Lichtstrom | lm (Lumen) | Gesamtlicht, das von der Quelle emittiert wird, allgemein "Helligkeit" genannt. | Bestimmt, ob das Licht hell genug ist. |
| Betrachtungswinkel | ° (Grad), z.B. 120° | Winkel, bei dem die Lichtintensität auf die Hälfte abfällt, bestimmt die Strahlbreite. | Beeinflusst Beleuchtungsbereich und Gleichmäßigkeit. |
| Farbtemperatur | K (Kelvin), z.B. 2700K/6500K | Wärme/Kühle des Lichts, niedrigere Werte gelblich/warm, höhere weißlich/kühl. | Bestimmt Beleuchtungsatmosphäre und geeignete Szenarien. |
| Farbwiedergabeindex | Einheitenlos, 0–100 | Fähigkeit, Objektfarben genau wiederzugeben, Ra≥80 ist gut. | Beeinflusst Farbauthentizität, wird an anspruchsvollen Orten wie Einkaufszentren, Museen verwendet. |
| Farborttoleranz | MacAdam-Ellipsenschritte, z.B. "5-Schritt" | Metrik für Farbkonsistenz, kleinere Schritte bedeuten konsistentere Farbe. | Sichert einheitliche Farbe über dieselbe Charge von LEDs. |
| Dominante Wellenlänge | nm (Nanometer), z.B. 620nm (rot) | Wellenlänge, die der Farbe farbiger LEDs entspricht. | Bestimmt Farbton von roten, gelben, grünen monochromen LEDs. |
| Spektralverteilung | Wellenlänge vs. Intensitätskurve | Zeigt Intensitätsverteilung über Wellenlängen. | Beeinflusst Farbwiedergabe und Farbqualität. |
Elektrische Parameter
| Begriff | Symbol | Einfache Erklärung | Design-Überlegungen |
|---|---|---|---|
| Flussspannung | Vf | Mindestspannung zum Einschalten der LED, wie "Startschwelle". | Treiberspannung muss ≥ Vf sein, Spannungen addieren sich für serielle LEDs. |
| Flussstrom | If | Stromwert für normalen LED-Betrieb. | Normalerweise Konstantstromantrieb, Strom bestimmt Helligkeit & Lebensdauer. |
| Max. Pulsstrom | Ifp | Spitzenstrom, der für kurze Zeit erträglich ist, wird für Dimmen oder Blinken verwendet. | Pulsbreite & Tastverhältnis müssen streng kontrolliert werden, um Schäden zu vermeiden. |
| Sperrspannung | Vr | Maximale Sperrspannung, die die LED aushalten kann, darüber kann es zum Durchbruch kommen. | Schaltung muss verhindern, dass umgekehrte Verbindung oder Spannungsspitzen auftreten. |
| Wärmewiderstand | Rth (°C/W) | Widerstand gegen Wärmeübertragung vom Chip zum Lötpunkt, niedriger ist besser. | Hoher Wärmewiderstand erfordert stärkere Wärmeableitung. |
| ESD-Immunität | V (HBM), z.B. 1000V | Fähigkeit, elektrostatische Entladung zu widerstehen, höher bedeutet weniger anfällig. | In der Produktion sind antistatische Maßnahmen erforderlich, insbesondere für empfindliche LEDs. |
Wärmemanagement & Zuverlässigkeit
| Begriff | Schlüsselmetrik | Einfache Erklärung | Auswirkung |
|---|---|---|---|
| Sperrschichttemperatur | Tj (°C) | Tatsächliche Betriebstemperatur im LED-Chip. | Jede Reduzierung um 10°C kann die Lebensdauer verdoppeln; zu hoch verursacht Lichtabfall, Farbverschiebung. |
| Lichtstromrückgang | L70 / L80 (Stunden) | Zeit, bis die Helligkeit auf 70% oder 80% des Anfangswerts sinkt. | Definiert direkt die "Nutzungsdauer" der LED. |
| Lichtstromerhaltung | % (z.B. 70%) | Prozentsatz der nach Zeit verbleibenden Helligkeit. | Gibt die Fähigkeit an, die Helligkeit über die langfristige Nutzung zu erhalten. |
| Farbverschiebung | Δu′v′ oder MacAdam-Ellipse | Grad der Farbänderung während der Verwendung. | Beeinflusst die Farbkonsistenz in Beleuchtungsszenen. |
| Thermisches Altern | Materialabbau | Verschlechterung aufgrund langfristig hoher Temperatur. | Kann zu Helligkeitsabfall, Farbänderung oder Leiterunterbrechung führen. |
Verpackung & Materialien
| Begriff | Gängige Typen | Einfache Erklärung | Merkmale & Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Gehäusetyp | EMC, PPA, Keramik | Chip schützendes Gehäusematerial, bietet optische/thermische Schnittstelle. | EMC: gute Wärmebeständigkeit, niedrige Kosten; Keramik: bessere Wärmeableitung, längere Lebensdauer. |
| Chip-Struktur | Front, Flip-Chip | Chip-Elektrodenanordnung. | Flip-Chip: bessere Wärmeableitung, höhere Effizienz, für Hochleistung. |
| Phosphorbeschichtung | YAG, Silikat, Nitrid | Bedeckt den blauen Chip, wandelt einen Teil in gelb/rot um, mischt zu weiß. | Verschiedene Phosphore beeinflussen Effizienz, CCT und CRI. |
| Linse/Optik | Flach, Mikrolinse, TIR | Optische Struktur auf der Oberfläche, die die Lichtverteilung steuert. | Bestimmt den Betrachtungswinkel und die Lichtverteilungskurve. |
Qualitätskontrolle & Binning
| Begriff | Binning-Inhalt | Einfache Erklärung | Zweck |
|---|---|---|---|
| Lichtstrom-Bin | Code z.B. 2G, 2H | Nach Helligkeit gruppiert, jede Gruppe hat Mindest-/Maximal-Lumenwerte. | Sichert einheitliche Helligkeit in derselben Charge. |
| Spannungs-Bin | Code z.B. 6W, 6X | Nach Flussspannungsbereich gruppiert. | Erleichtert Treiberabgleich, verbessert Systemeffizienz. |
| Farb-Bin | 5-Schritt MacAdam-Ellipse | Nach Farbkoordinaten gruppiert, sichert engen Bereich. | Garantiert Farbkonsistenz, vermeidet ungleichmäßige Farbe innerhalb der Leuchte. |
| CCT-Bin | 2700K, 3000K usw. | Nach CCT gruppiert, jede hat entsprechenden Koordinatenbereich. | Erfüllt verschiedene Szenario-CCT-Anforderungen. |
Prüfung & Zertifizierung
| Begriff | Standard/Test | Einfache Erklärung | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lichtstromerhaltungstest | Langzeitbeleuchtung bei konstanter Temperatur, Aufzeichnung von Helligkeitsabfall. | Wird zur Schätzung der LED-Lebensdauer (mit TM-21) verwendet. |
| TM-21 | Lebensdauerschätzstandard | Schätzt Lebensdauer unter tatsächlichen Bedingungen basierend auf LM-80-Daten. | Bietet wissenschaftliche Lebensdauervorhersage. |
| IESNA | Beleuchtungstechnische Gesellschaft | Deckt optische, elektrische, thermische Testmethoden ab. | Industrieanerkannte Testbasis. |
| RoHS / REACH | Umweltzertifizierung | Stellt sicher, dass keine schädlichen Substanzen (Blei, Quecksilber) enthalten sind. | Marktzugangsvoraussetzung international. |
| ENERGY STAR / DLC | Energieeffizienzzertifizierung | Energieeffizienz- und Leistungszertifizierung für Beleuchtungsprodukte. | Wird in staatlichen Beschaffungen, Subventionsprogrammen verwendet, steigert Wettbewerbsfähigkeit. |