LED PLCC-2 Weiße LED Spezifikation - Größe 2,8x3,5x0,7mm - Durchlassspannung 8,6-9,4V - Leistung 1080mW - Deutsches technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Diese weiße LED ist ein leistungsstarkes oberflächenmontiertes Bauelement, das mit einem blauen Chip und einer Leuchtstoffumwandlungstechnologie hergestellt wird. Das Produkt ist in einem kompakten PLCC-2-Gehäuse mit den Maßen 2,8 mm x 3,5 mm x 0,7 mm untergebracht und eignet sich daher für verschiedene Beleuchtungsanwendungen, bei denen Platz und Effizienz entscheidend sind. Zu den Hauptmerkmalen gehören ein extrem weiter Abstrahlwinkel von 120 Grad, Kompatibilität mit allen SMT-Bestückungs- und Lötprozessen sowie RoHS-Konformität. Die LED hat die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 3 und wird auf Gurt und Rolle (12.000 Stück pro Rolle) geliefert. Typische Anwendungen umfassen Innenbeleuchtung, Lampenbeleuchtung und allgemeine Innenanwendungen.

2. Technische Parameteranalyse

2.1 Elektrische/optische Kennwerte (bei Ts=25°C, IF=100 mA)

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten elektrischen und optischen Parameter zusammen, die bei einem Vorwärtsstrom von 100 mA und einer Löttemperatur von 25 °C gemessen wurden.

• Durchlassspannung (VF):Das Produkt ist in zwei Spannungsklassen eingeteilt: Y0 (8,6-9,0 V) und Z0 (9,0-9,4 V). Die typische Durchlassspannung beträgt 8,9 V für Y0 und 9,2 V für Z0 (aus den typischen Werten extrapoliert).
• Lichtstrom (Φ):Es sind drei Lichtstromklassen verfügbar: FC6 (140-150 lm), FC7 (150-160 lm) und FC8 (160-170 lm). Für RF-W6HP32DS-FH-I3 und RF-W57HP32DS-FH-I3 liegen die Lichtstromwerte innerhalb dieser Bereiche.
• Sperrstrom (IR):Maximal 10 μA bei VR=15 V.
• Abstrahlwinkel (2θ½):120 Grad (typisch).
• Farbwiedergabeindex (CRI):Mindestens 80, typisch 81,5.
• Wärmewiderstand (RTHJ-S):15 °C/W (typisch).

2.2 Absolute Maximalwerte

• Verlustleistung (PD): 1080 mW
• Vorwärtsstrom (IF): 120 mA (DC), 220 mA (Spitze, 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Puls)
• Sperrspannung (VR): 15 V
• Elektrostatische Entladung (HBM): 2000 V
• Betriebstemperatur (TOPR): -40 bis +105 °C
• Lagertemperatur (TSTG): -40 bis +105 °C
• Sperrschichttemperatur (TJ): 125 °C

Wichtige Hinweise:Die Toleranz der obigen Durchlassspannungsmessung beträgt ±0,1 V. Die Toleranz der Farbkoordinatenmessung beträgt 0,005. Die Toleranz der Lichtstärkemessung beträgt ±10 %. Die Verlustleistung darf den absoluten Maximalwert nicht überschreiten. Alle Messungen werden unter standardisierten Bedingungen durchgeführt.

3. Erklärung des Bin-Systems

3.1 Durchlassspannungs-Bins

Die Durchlassspannung ist in zwei Bins unterteilt (bei IF=100 mA): Y0 (8,6-9,0 V) und Z0 (9,0-9,4 V). Für RF-W57HP32DS-FH-I3 und RF-W6HP32DS-FH-I3 liegt der Spannungsbereich wie angegeben bei Y0 bzw. Z0.

3.2 Lichtstrom-Bins

Es sind drei Lichtstromklassen verfügbar: FC6 (140-150 lm), FC7 (150-160 lm) und FC8 (160-170 lm). Die spezifischen Produkte sind wie folgt zugeordnet: RF-W57HP32DS-FH-I3 (FC6), RF-W6HP32DS-FH-I3 (FC7/FC8).

3.3 Farbort-Bins (C.I.E. 1931)

Die Farbkoordinaten sind in 6-stufigen MacAdam-Ellipsen-Bins definiert. Es werden zwei Farb-Bins angegeben: A57 und A65. Ihre Farbkoordinaten sind in der folgenden Tabelle (Tabelle 1-4) aufgeführt:

• Bin A57:(x1,y1)=(0,3203,0,3432); (x2,y2)=(0,3368,0,3581); (x3,y3)=(0,3365,0,3403); (x4,y4)=(0,3212,0,3257)
• Bin A65:(x1,y1)=(0,3245,0,3567); (x2,y2)=(0,3074,0,3400); (x3,y3)=(0,3085,0,3233); (x4,y4)=(0,3256,0,3399)

4. Analyse der Leistungskurven

4.1 Durchlassspannung in Abhängigkeit vom Vorwärtsstrom

Abbildung 1-7 zeigt, dass die Durchlassspannung mit dem Vorwärtsstrom in typischer Diodencharakteristik ansteigt. Bei 100 mA liegt die Spannung bei etwa 9 V. Bei höheren Strömen (bis zu 120 mA) steigt die Spannung leicht an.

4.2 Vorwärtsstrom in Abhängigkeit von der relativen Intensität

Abbildung 1-8 zeigt, dass die relative Lichtintensität proportional zum Vorwärtsstrom ansteigt, nahezu linear. Bei 100 mA beträgt die relative Intensität etwa 1,0 (normiert).

4.3 Löttemperatur in Abhängigkeit von relativer Intensität und Vorwärtsstrom

Abbildungen 1-9 und 1-10 zeigen, dass mit steigender Löttemperatur die relative Intensität aufgrund verringerter Quanteneffizienz abnimmt. Die maximale Sperrschichttemperatur beträgt 125 °C, daher ist oberhalb von 25 °C eine Leistungsminderung erforderlich. Die Kurven geben Richtlinien für den zulässigen Strom bei erhöhten Temperaturen.

4.4 Spektrale Verteilung

Abbildung 1-13 zeigt ein typisches Spektrum einer weißen LED mit einer blauen Spitze bei etwa 450 nm und einer breiten gelben Leuchtstoffemission, die sich von 500 nm bis 700 nm erstreckt. Die korrelierte Farbtemperatur (CCT) entspricht den Farbort-Bins (z.B. A57 ~ 5700 K, A65 ~ 6500 K).

5. Mechanische und Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Das Gehäuse hat die Abmessungen 2,80 mm (Länge) × 3,50 mm (Breite) × 0,70 mm (Höhe). Die Draufsicht zeigt einen rechteckigen Umriss mit zwei Kontaktpads. Die Seitenansicht zeigt ein niedriges Profil. Die Unterseite zeigt zwei Pads: Anode (A) und Kathode (C) mit Polaritätsmarkierung. Das empfohlene Lötmuster wird mit Pad-Abmessungen bereitgestellt: Länge 2,10 mm, Breite 1,96 mm, Abstand 0,50 mm. Alle Maße in Millimetern, Toleranz ±0,05 mm sofern nicht anders angegeben.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Polarität ist auf der Unterseite markiert: A für Anode, C für Kathode. Die Kathodenseite trägt auf der Oberseite zusätzlich einen kleinen Punkt zur einfachen Identifikation.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Lötprofil basiert auf JEDEC-Standards. Schlüsselparameter:

• Durchschnittliche Aufheizrate: max. 3 °C/s (von Tsmin bis Tp)
• Vorwärmen: 150 °C (min) bis 200 °C (max), Dauer 60-120 Sekunden
• Zeit oberhalb von 217 °C (TL): max. 60 Sekunden
• Spitzentemperatur (TP): 260 °C, max. 10 Sekunden
• Abkühlrate: max. 6 °C/s
• Zeit von 25 °C bis zur Spitze: max. 8 Minuten

Wichtig: Es sind maximal zwei Reflow-Durchläufe erlaubt. Wenn zwischen dem ersten und zweiten Reflow mehr als 24 Stunden vergehen, können die LEDs Feuchtigkeit aufnehmen und beschädigt werden. Üben Sie während des Erhitzens keine mechanische Belastung auf die LEDs aus.

6.2 Handlöten

Falls Handlöten erforderlich ist, halten Sie die Lötkolbentemperatur unter 300 °C und die Dauer unter 3 Sekunden. Es ist nur ein einziger Handlötvorgang zulässig.

6.3 Reparatur

Eine Reparatur nach dem Löten wird nicht empfohlen. Falls unvermeidbar, verwenden Sie einen Doppellötkolben und stellen Sie sicher, dass die Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden.

6.4 Lagerbedingungen

Vor dem Öffnen des Aluminiumbeutels: Lagern Sie bei ≤30 °C und ≤75 % relativer Luftfeuchtigkeit für bis zu einem Jahr. Nach dem Öffnen: Innerhalb von 24 Stunden bei ≤30 °C und ≤60 % relativer Luftfeuchtigkeit verwenden. Wenn das Feuchtigkeitsabsorbens verblasst ist oder die Lagerzeit überschritten wurde, backen Sie die LEDs bei 60±5 °C für >24 Stunden vor der Verwendung.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Trägerband und Rolle

Die Teile sind in einem Trägerband mit folgenden Abmessungen verpackt: Teilung 4,00 mm, Breite 8,00 mm, Taschengröße 3,02 mm × 5,24 mm, Tiefe 1,55 mm. Rollenabmessungen: A (12,2±0,3 mm), B (79,6±0,2 mm), C (14,2±0,2 mm), D (290±2 mm). Jede Rolle enthält 12.000 Stück.

7.2 Etiketteninformationen

Die Etiketten enthalten: Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code, Lichtstrom (Φ), Farbort-Bin (XY), Durchlassspannung (VF), Wellenlänge (WLD), Menge (QTY) und Datum.

7.3 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Die Rollen werden in einen feuchtigkeitsdichten Beutel mit Trockenmittel und Feuchtigkeitsanzeigekarte gelegt und dann in Kartons verpackt.

8. Anwendungsempfehlungen

8.1 Typische Anwendungen

• Innenbeleuchtung (Downlights, Panel-Leuchten)
• Lampenbeleuchtung (LED-Retrofit-Lampen)
• Allgemeine Innenanwendungen (Rasterleuchten, Streifenleuchten)

8.2 Designüberlegungen

• Wärmemanagement: Die Sperrschichttemperatur darf 125 °C nicht überschreiten. Es muss eine ausreichende Kühlung bereitgestellt werden. Der Wärmewiderstand (Sperrschicht-Lötstelle) beträgt 15 °C/W.
• Stromminderung: Verwenden Sie eine Konstantstromansteuerung, um Überstrom zu vermeiden. Der maximale Vorwärtsstrom beträgt 120 mA DC, aber bei hohen Umgebungstemperaturen ist entsprechend zu reduzieren.
• ESD-Schutz: Diese LED ist ESD-empfindlich (HBM 2000 V). Verwenden Sie bei der Montage eine ordnungsgemäße Erdung und ESD-sichere Handhabung.
• Schwefel- und Halogengehalt: Stellen Sie sicher, dass die Materialien in der Leuchte (Klebstoffe, Dichtmittel, Reflektoren) einen niedrigen Schwefelgehalt (<100 ppm) und einen niedrigen Brom-/Chlorgehalt (jeweils<900 ppm, gesamt<1500 ppm) aufweisen, um Korrosion und Verfärbung zu vermeiden.
• VOCs: Vermeiden Sie Materialien, die organische Dämpfe ausgasen, da diese in die Silikonverkapselung eindringen und die Lichtausbeute verringern können.
• Reinigung: Falls nach dem Löten eine Reinigung erforderlich ist, verwenden Sie Isopropylalkohol. Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen. Verwenden Sie keine Lösungsmittel, die das Silikon angreifen könnten.

9. Technologievergleich

Im Vergleich zu herkömmlichen Mid-Power-LEDs (z.B. 2835- oder 3030-Gehäuse) bietet diese PLCC-2-LED einen größeren Abstrahlwinkel (120° gegenüber typischen 110-120°) und einen höheren Lichtstrom pro Gehäuse (bis zu 170 lm bei 100 mA). Der Wärmewiderstand (15 °C/W) ist wettbewerbsfähig. Die Verwendung einer Silikonverkapselung bietet eine bessere Hochtemperaturstabilität als Epoxid, erfordert jedoch eine sorgfältige Handhabung, um Oberflächenverunreinigungen zu vermeiden. Das Bin-System ermöglicht eine enge Kontrolle der Farb- und Lichtstromkonsistenz, was für hochwertige Beleuchtungskörper wichtig ist.

10. Häufig gestellte Fragen

10.1 Kann ich diese LED mit einem höheren Strom als 120 mA betreiben?

Nein, der absolute Maximalwert beträgt 120 mA DC. Ein Betrieb oberhalb dieses Werts kann zu schneller Degradation oder Ausfall führen. Verwenden Sie stets strombegrenzende Widerstände oder Konstantstromtreiber.

10.2 Was ist die typische Lebensdauer?

Obwohl im Datenblatt nicht direkt angegeben, können typische Mid-Power-LEDs mit ordnungsgemäßem Wärmemanagement L70-Lebensdauern von >50.000 Stunden bei Nennstrom erreichen. Die Zuverlässigkeitstests (1000 Stunden bei hoher Temperatur/Feuchtigkeit) zeigen eine gute Robustheit.

10.3 Wie sollte ich die LED löten, um Schäden zu vermeiden?

Befolgen Sie das empfohlene Reflow-Profil (Spitze 260 °C für 10 s, max. zwei Durchläufe). Die LED ist feuchtigkeitsempfindlich der Stufe 3; wenn sie länger als 24 Stunden der Umgebungsluft ausgesetzt war, backen Sie sie vor dem Löten aus. Üben Sie keine mechanische Kraft aus, solange die LED heiß ist.

10.4 Kann ich diese LED für Außenanwendungen verwenden?

Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 °C und +105 °C, daher kann sie in Außenleuchten verwendet werden, sofern die Leuchte ordnungsgemäß gegen Feuchtigkeit und Verunreinigungen abgedichtet ist. Allerdings kann die Silikonverkapselung im Laufe der Zeit anfällig für UV-Abbau sein; erwägen Sie die Verwendung von UV-beständigen Beschichtungen, wenn eine längere Außenexposition zu erwarten ist.

11. Praktische Designbeispiele

11.1 LED-Lampen-Retrofit

In einer typischen 9W-LED-Lampe können 12-14 dieser LEDs in einer Reihen-Parallel-Schaltung verwendet werden, um eine Gesamtlichtleistung von 800-1000 Lumen zu erreichen. Der weite Abstrahlwinkel hilft, einen großen Lichtkegel zu erzielen. Das Wärmemanagement mittels Aluminium-PCB und Gehäuse stellt sicher, dass die Sperrschichttemperatur unter 85 °C bleibt.

11.2 Lineares Beleuchtungsmodul

Für einen 1-Fuß-Linearstreifen können 24 LEDs mit je 100 mA etwa 3500 Lumen liefern. Das kleine Gehäuse ermöglicht eine hohe Packungsdichte. Die Verwendung von Konstantstrom-ICs und ein sorgfältiges PCB-Layout gewährleisten eine gleichmäßige Stromverteilung.

12. Funktionsprinzip

Diese LED ist eine leuchtstoffkonvertierte weiße LED. Ein blauer InGaN-LED-Chip emittiert blaues Licht bei etwa 450 nm. Dieses blaue Licht regt teilweise einen gelb emittierenden Leuchtstoff (typischerweise YAG:Ce oder ähnlich) an, der auf dem Chip aufgebracht ist. Die Kombination der blauen Chipemission und der breiten gelben Leuchtstoffemission erzeugt weißes Licht. Die Farbtemperatur wird durch die Leuchtstoffzusammensetzung und -dicke bestimmt. Die Verkapselung mit Silikon bietet optische Kopplung und Schutz. Die elektrische Kennlinie folgt dem typischen p-n-Übergangsverhalten: Die Durchlassspannung nimmt mit steigender Temperatur ab, während der Lichtstrom aufgrund thermischer Löschung abnimmt.

13. Entwicklungstrends

Aktuelle Trends bei Mid-Power-Weißlicht-LEDs umfassen höhere Effizienz (200+ lm/W), verbesserte Farbwiedergabe (CRI 90+) und engere Farbkonsistenz (3-stufige oder 1-stufige MacAdam-Ellipsen). Dieses Produkt mit CRI 80 und 6-stufigen Bins richtet sich an die Allgemeinbeleuchtung, bei der ein ausgewogenes Kosten-Leistungs-Verhältnis gefragt ist. Zukünftige Versionen könnten Leuchtstoffe mit höherem CRI und besseres Wärmemanagement für eine höhere Zuverlässigkeit integrieren. Der Trend geht auch zur Miniaturisierung und Integration mit intelligenter Steuerung, obwohl dieses Gehäuse ein Standard-Footprint bleibt.