Weiße LED RF-A1F30-W57J-A8 Spezifikation - Abmessungen 3,0x1,4x0,52mm - Durchlassspannung 2,8-3,4V - Leistung 680mW - Automobilqualität

1. Produktübersicht

Das weiße LED-Modell RF-A1F30-W57J-A8 ist ein oberflächenmontiertes Bauteil, das mittels eines blauen Chips und Phosphorkonversionstechnologie hergestellt wird. Es bietet hohe Helligkeit und Zuverlässigkeit für anspruchsvolle Automobilbeleuchtungsanwendungen. Die Gehäuseabmessungen betragen 3,00 mm x 1,40 mm x 0,52 mm, was es ideal für kompakte Designs macht.

1.1 Allgemeine Beschreibung

Diese weiße LED wird durch Anregung von gelbem Phosphor mit einem blauen LED-Chip erzeugt, was ein breites weißes Spektrum ergibt. Das Produktgehäuse ist aus EMC (Epoxid-Vergussmasse), was eine hervorragende thermische Leistung und Zuverlässigkeit bietet. Es ist für die Innen- und Außenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen ausgelegt.

1.2 Merkmale

• EMC-Gehäuse für robuste mechanische und thermische Leistung
• Extrem weiter Abstrahlwinkel von 120° (typisch)
• Geeignet für alle SMT-Montage- und Lötprozesse
• Erhältlich auf Gurt und Rolle für automatische Bestückung
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 2 (gemäß J-STD-020)
• RoHS-konform und bleifrei
• Qualifikation basierend auf AEC-Q102-Stresstest für automotive diskrete Halbleiter

1.3 Anwendungen

Automobilbeleuchtung – sowohl innen (Armaturenbrett, Ambientebeleuchtung) als auch außen (Seitenmarkierungsleuchten, Bremsleuchten, Blinker).

2. Technische Parameter

2.1 Elektrische und optische Kennwerte (bei Ts=25°C)

2.2 Absolute Maximalwerte (bei Ts=25°C)

Hinweis: Die Toleranz der Durchlassspannungsmessung beträgt ±0,1 V. Die Toleranz der Farbkoordinatenmessung beträgt ±0,005. Die Toleranz der Lichtstrommessung beträgt ±10%. Alle Messungen wurden in standardisierter Umgebung durchgeführt. Bei 25°C im Impulsmodus beträgt der photoelektrische Wirkungsgrad 41%.

3. Binning-System

3.1 Durchlassspannungs- und Lichtstrom-Bins (IF=140 mA)

Die LEDs werden in Bins für Durchlassspannung (VF) und Lichtstrom (Φ) sortiert. VF-Bins: G1 (2,8-2,9 V), G2 (2,9-3,0 V), H1 (3,0-3,1 V), H2 (3,1-3,2 V), I1 (3,2-3,3 V). Lichtstrom-Bins: OB (50-55,3 lm), PA (55,3-61,2 lm), PB (61,2-67,8 lm). Dies ermöglicht Kunden die Auswahl enger Toleranzgruppen für konsistente Leistung.

3.2 Farbort-Bins

Das CIE-Farbortsdiagramm enthält zwei Bins: ZG0 und ZG1. Die Koordinaten für ZG0: X1=0,3059 Y1=0,3112, X2=0,3122 Y2=0,3258, X3=0,3240 Y3=0,3258, X4=0,3177 Y4=0,3112. Für ZG1: X1=0,3122 Y1=0,3258, X2=0,3185 Y2=0,3404, X3=0,3303 Y3=0,3404, X4=0,3240 Y4=0,3258. Diese Bins gewährleisten Farbgleichmäßigkeit.

4. Leistungskurven

4.1 Durchlassspannung in Abhängigkeit vom Vorwärtsstrom

Mit zunehmendem Vorwärtsstrom von 20 mA auf 200 mA steigt die Durchlassspannung von etwa 2,7 V auf 3,4 V. Die Kurve ist typisch für InGaN-LEDs, mit einer Steigung, die den Serienwiderstand angibt.

4.2 Vorwärtsstrom in Abhängigkeit vom relativen Lichtstrom

Der relative Lichtstrom ist bis 200 mA nahezu linear zum Vorwärtsstrom. Bei 140 mA wird der Lichtstrom auf 100 % normiert; bei 200 mA erreicht er etwa 150 %.

4.3 Sperrschichttemperatur in Abhängigkeit vom relativen Lichtstrom

Erhöhte Sperrschichttemperatur reduziert die Lichtausbeute. Bei Tj=120°C fällt der relative Lichtstrom auf etwa 70 % des Wertes bei 25°C. Wärmemanagement ist entscheidend.

4.4 Löttemperatur in Abhängigkeit vom Vorwärtsstrom

Der maximal zulässige Vorwärtsstrom sinkt bei höheren Umgebungs-/Löttemperaturen. Bei Ts=100°C beträgt der zulässige Strom etwa 80 mA, verglichen mit 200 mA bei 25°C.

4.5 Spannungsverschiebung in Abhängigkeit von der Sperrschichttemperatur

Die Durchlassspannung sinkt um etwa 0,2 V, wenn die Temperatur von -40°C auf 140°C steigt, mit einem Koeffizienten von etwa -1,5 mV/°C.

4.6 Abstrahlcharakteristik

Das Abstrahldiagramm zeigt eine typische Lambert-Verteilung mit einem weiten Abstrahlwinkel von 120° bei halber Intensität. Die relative Intensität beträgt bei ±40° über 90 %.

4.7 Farbkoordinatenverschiebung in Abhängigkeit von Sperrschichttemperatur und Vorwärtsstrom

ΔCx und ΔCy verschieben sich mit steigender Temperatur negativ (ΔCx ~ -0,01, ΔCy ~ -0,015 bei 140°C). Mit steigendem Strom verschieben sich ΔCx und ΔCy ebenfalls geringfügig negativ. Diese Verschiebungen liegen innerhalb akzeptabler Grenzen für die Automobilbeleuchtung.

4.8 Spektrumsverteilung

Die weiße LED emittiert ein breites Spektrum von 420 nm bis 700 nm, mit Spitzen bei etwa 450 nm (blau) und 560 nm (Phosphor). Die korrelierte Farbtemperatur beträgt für das angegebene Bin etwa 5700 K.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Gehäuse: 3,00 mm (L) x 1,40 mm (B) x 0,52 mm (H). Die Rückansicht zeigt zwei Lötpads: Anode (Plus) und Kathode (Minus) mit Pad-Abmessungen von 0,50 mm x 0,86 mm (Kathode) und 0,50 mm x 0,91 mm (Anode). Empfohlenes PCB-Landmuster: 2,10 mm x 0,40 mm für jedes Pad mit 1,00 mm Abstand. Die Polarität ist markiert.

5.2 Gurt und Rolle

Verpackung: 2000 Stück pro Rolle. Gurtband mit 8,0 mm Breite, Taschenabstand 4,0 mm. Rollenabmessungen: Durchmesser 178 mm, Nabe 60 mm, Flanschbreite 13 mm. Das Band enthält Vor- und Nachlaufabschnitte mit 80-100 leeren Taschen.

5.3 Etikett und Feuchtigkeitssperrbeutel

Die Etiketten enthalten Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code, Lichtstrom, Farbort-Bin, Durchlassspannung, Wellenlängencode, Menge und Datum. Die Rolle wird in einem Feuchtigkeitssperrbeutel mit Trockenmittel und Feuchtigkeitsindikatorkarte versiegelt. MSL Level 2 erfordert Backen, wenn die Aussetzung 24 Stunden bei ≤30°C/60% rF überschreitet.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Profil (JEDEC) besteht aus: Vorwärmen von 150°C auf 200°C für 60-120 s; Aufheizrate ≤3°C/s; Zeit über 217°C bis zu 60 s; Spitzentemperatur 260°C für max. 10 s; Abkühlrate ≤6°C/s. Gesamtzeit von 25°C bis Spitze ≤8 Minuten. Maximal zwei Reflow-Zyklen erlaubt, mit >24 h Intervall, das Backen erfordert.

6.2 Reparatur und Handhabung

Reparatur sollte vermieden werden. Falls nötig, verwenden Sie einen Zweikopf-Lötkolben. Üben Sie während des Erhitzens keinen Druck auf die Silikonlinse aus. Vermeiden Sie nach dem Löten Verzug oder Vibration der Platine während des Abkühlens.

7. Lagerungs- und Handhabungshinweise

Schwefel- und Halogenverbindungen in der Umgebung sollten kontrolliert werden: Schwefel ≤100 PPM, Einzelbrom ≤900 PPM, Einzelchlor ≤900 PPM, Gesamt Br+Cl ≤1500 PPM. Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) können in Silikon eindringen und Verfärbungen verursachen; verwenden Sie kompatible Klebstoffe. ESD-Schutz erforderlich (HBM 8 kV). Für die Reinigung wird Isopropylalkohol empfohlen; vermeiden Sie Ultraschallreinigung. Backbedingung bei Überschreitung der Feuchtigkeitsgrenze: 60±5°C für ≥24 h.

8. Zuverlässigkeitstests

Die folgenden Tests werden gemäß den AEC-Q102-Richtlinien durchgeführt: Reflow-Löten (260°C, 10 s, 2x), MSL2-Vorkonditionierung (85°C/60% rF, 168 h), Thermoschock (-40°C bis 125°C, 1000 Zyklen), Lebensdauertest (Ta=105°C, IF=140 mA, 1000 h), Hochtemperatur-Hochfeuchte (85°C/85% rF, IF=140 mA, 1000 h). Akzeptanzkriterien: 0/1 Ausfall pro 20 Proben. Nach dem Test darf die Durchlassspannung das obere Spezifikationslimit nicht um mehr als das 1,1-fache überschreiten, der Sperrstrom darf das obere Limit nicht um mehr als das 2-fache überschreiten und der Lichtstrom muss mindestens 0,7 des unteren Spezifikationslimits betragen.

9. Anwendungs-Design-Überlegungen

Das Wärmedesign ist von größter Bedeutung. Die Sperrschichttemperatur muss unter 135°C bleiben. Verwenden Sie geeignete Kühlkörper und vermeiden Sie die Überschreitung der absoluten Maximalwerte. Der Strom sollte durch Vorwiderstände begrenzt werden, um thermisches Durchgehen zu verhindern. Vermeiden Sie Sperrspannung. Für Automobilbeleuchtung berücksichtigen Sie eine Derating basierend auf Umgebungstemperatur und Platinen-Wärmewiderstand.

10. Vergleich mit alternativen Technologien

Im Vergleich zu herkömmlichen PPA-Gehäuse-LEDs (Polyphthalamid) bietet das EMC-Gehäuse eine höhere Hitzebeständigkeit, bessere UV-Stabilität und einen geringeren Wärmewiderstand. Der weite Abstrahlwinkel (120°) sorgt für gleichmäßige Ausleuchtung, vorteilhaft für Innenraum-Ambientbeleuchtung. Die AEC-Q102-Qualifikation gewährleistet Zuverlässigkeit für raue Automobilumgebungen.

11. Häufig gestellte Fragen

F: Kann ich diese LED für äußere Rückleuchten verwenden? A: Ja, die AEC-Q102-Qualifikation umfasst Außenanwendungen, aber ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement ist erforderlich. F: Was ist die typische Lebensdauer? A: Basierend auf LM-80-Daten (nicht in dieser Spezifikation enthalten) beträgt L70 bei 140 mA und 85°C typischerweise >50.000 Stunden. F: Ist die LED mit bleifreiem Löten kompatibel? A: Ja, die Spitzen-Reflow-Temperatur beträgt 260°C, geeignet für bleifreie Prozesse.

12. Anwendungsbeispiele

Automobilinnenraum: Armaturenbrett-Hintergrundbeleuchtung, Ambientelichtleisten. Außen: Seitenmarkierungsleuchten, CHMSL (Center High Mount Stop Lamp), Blinkeranzeigen. Die kompakte Größe und der breite Strahl machen es für lineare Beleuchtungsmodule geeignet.

13. Funktionsprinzip

Die LED verwendet einen blauen InGaN-Chip, der mit YAG:Ce-Phosphor beschichtet ist. Blaues Licht (450-465 nm) vom Chip regt den Phosphor an, der gelbes Licht emittiert. Die Kombination von Blau und Gelb ergibt weißes Licht (korrelierte Farbtemperatur ~5700 K). Der Phosphor ist in Silikon eingebettet, das im EMC-Gehäuse verkapselt ist.

14. Entwicklungstrends

Die Automobil-LED-Technologie entwickelt sich kontinuierlich in Richtung höherer Effizienz, kleinerer Gehäuse und besserer thermischer Leistung. EMC-Gehäuse ersetzen Standard-SMD für Hochzuverlässigkeitsanwendungen. Die Integration mit fortschrittlichen Treiber-ICs und adaptiven Beleuchtungssystemen wird üblich. Diese LED entspricht dem Trend zur Verwendung qualifizierter Komponenten für funktionale Sicherheit (ISO 26262) und lange Lebensdauer.