LTW-206DCG-TM Weiße PLCC LED Datenblatt - Gehäuseabmessungen - Durchlassspannung 2,7-3,4V - Lichtstrom 7,5-9,5lm - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Die LTW-Serie repräsentiert eine kompakte, energieeffiziente Lichtquelle, die für moderne Anwendungen der Festkörperbeleuchtung konzipiert ist. Dieses Produkt vereint die lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit, die Leuchtdioden innewohnen, mit einem hohen Maß an Helligkeit und bietet Entwicklern somit eine vielseitige Komponente zum Ersatz konventioneller Beleuchtungstechnologien. Sein ultra-kompaktes Bauformat gewährt erhebliche Designfreiheit in einem breiten Anwendungsspektrum.

1.1 Hauptmerkmale

• Hochleistungs-LED-Lichtquelle
• Sofortige Lichtabgabe (Ansprechzeit unter 100 Nanosekunden)
• Niederspannungs-Gleichstrombetrieb
• Gehäuse mit niedrigem thermischen Widerstand
• RoHS-konforme Bauweise
• Kompatibel mit bleifreien Reflow-Lötprozessen

1.2 Zielanwendungen

Diese LED eignet sich für zahlreiche Beleuchtungsszenarien, einschließlich, 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; Verkehrssignalisierung, Leuchtfeuer und Bahnübergangsbeleuchtung; verschiedene Innen- und Außenbeleuchtung für gewerbliche und private Architektur; sowie kantenbeleuchtete Schilder für Notausgänge oder Verkaufsdisplays.

2. Vertiefung der technischen Spezifikationen

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Sie sind bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C spezifiziert.

• Verlustleistung:120 mW
• Spitzen-Durchlassstrom:100 mA (unter gepulsten Bedingungen mit 1/10 Tastverhältnis und 0,1ms Pulsbreite)
• DC-Durchlassstrom:30 mA
• Sperrspannung:5 V
• Betriebstemperaturbereich:-30°C bis +85°C
• Lagertemperaturbereich:-40°C bis +100°C
• Reflow-Lötbedingung:Hält einer Spitzentemperatur von 260°C für 10 Sekunden stand, entspricht den Anforderungen für bleifreie Prozesse.

Wichtiger Hinweis:Der Betrieb der LED unter Sperrspannungsbedingungen in einer Anwendungsschaltung kann zum Bauteilausfall führen.

2.2 Elektro-optische Kenngrößen

Diese wesentlichen Leistungsparameter werden bei Ta=25°C und einem Durchlassstrom (IF) von 20mA gemessen, was der Standardtestbedingung entspricht.

• Lichtstrom (Φv):Mindestens 7,50 lm, typisch 9,50 lm. Dies misst die gesamte wahrgenommene Lichtleistung.
• Lichtstärke:Mindestens 2500 mcd, typisch 3300 mcd. Dies ist der Lichtstrom pro Raumwinkel in einer bestimmten Richtung.
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):120 Grad. Dies definiert den Winkelbereich, in dem die Lichtstärke mindestens die Hälfte der maximalen Intensität beträgt.
• Farbwertkoordinaten (x, y):Typische Werte sind x=0,282, y=0,265 im CIE-1931-Farbtafel-Diagramm, die den Weißpunkt definieren.
• Durchlassspannung (VF):Liegt im Bereich von 2,7 V bis 3,4 V bei IF=20mA.

Messhinweise:Der Lichtstrom wird mit einer Sensor-Filter-Kombination gemessen, die der CIE-Photopischen Augenempfindlichkeitskurve angenähert ist. Die Farbwertkoordinaten werden aus dem CIE-1931-Diagramm abgeleitet, wobei die Prüfung gemäß der CAS140B-Norm durchgeführt wird. Für die Farbwertkoordinaten gilt eine Toleranz von +/- 0,01.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt wird in Bins eingeteilt, um die Konsistenz wichtiger Parameter sicherzustellen. Dies ermöglicht es Entwicklern, LEDs auszuwählen, die spezifischen Anforderungen an Spannung, Lichtausbeute und Farbe entsprechen.

3.1 Durchlassspannungs-Binning (VF)

LEDs werden basierend auf ihrer Durchlassspannung bei 20mA in Bins (V0 bis V6) sortiert. Jedes Bin hat einen Bereich von 0,1V (z.B. V0: 2,7-2,8V, V1: 2,8-2,9V, usw. bis V6: 3,3-3,4V). Innerhalb jedes Bins wird eine Toleranz von +/- 0,1V eingehalten.

3.2 Lichtstrom- & Lichtstärken-Binning

Die Lichtausbeute wird mit einem zweistelligen Code (z.B. 73, 74, 81...92) gebinnt. Jeder Code entspricht einem spezifischen Bereich für Lichtstrom (in Lumen) und Lichtstärke (in Millicandela). Beispielsweise deckt Bin 73 7,50-7,75 lm und 2500-2600 mcd ab. Die Toleranz für jedes Bin beträgt +/- 10%.

3.3 Farb-Binning (Farbwert)

Der Weißpunkt wird durch eine umfangreiche, durch CIE-1931-(x,y)-Koordinaten definierte Binning-Matrix streng kontrolliert. Die Bins sind mit alphanumerischen Codes (Z1, Z2, ... C4) gekennzeichnet. Jedes Bin spezifiziert einen kleinen viereckigen Bereich auf der Farbtafel und gewährleistet so einen konsistenten Farbton und Sättigung des weißen Lichts über verschiedene Produktionschargen hinweg. Für jedes Farbton-Bin gilt eine Toleranz von +/- 0,01.

4. Analyse der Kennlinien

Das Datenblatt enthält typische Kennlinien, die für die Schaltungsauslegung und das thermische Management wesentlich sind. Obwohl spezifische Diagrammpunkte nicht im Text angegeben sind, zeigen diese Kurven typischerweise den Zusammenhang zwischen Durchlassstrom und Durchlassspannung (I-V-Kurve), den Einfluss der Umgebungstemperatur auf den Lichtstrom und die Änderung der Durchlassspannung mit der Temperatur. Die Analyse dieser Kurven hilft bei der Auswahl geeigneter strombegrenzender Widerstände, der Vorhersage der Lichtausbeute unter verschiedenen Betriebsbedingungen und dem Design für thermische Stabilität.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Umrissabmessungen

Die LED ist in einem standardmäßigen PLCC-Oberflächenmontagegehäuse (Plastic Leaded Chip Carrier) untergebracht. Alle kritischen Abmessungen, einschließlich Länge, Breite, Höhe und Anschlussabstand, sind in Millimetern angegeben, sofern nicht anders vermerkt, mit einer Standardtoleranz von ±0,1 mm. Das Gehäuse verfügt über eine klare Linse zur Lichteinkopplung.

5.2 Empfohlene Lötfläche auf der Leiterplatte

Ein Land Pattern Diagramm wird bereitgestellt, um das Leiterplatten-Design für zuverlässiges Löten zu unterstützen. Dies umfasst die empfohlene Geometrie und Größe der Lötflächen für Infrarot- oder Dampfphasen-Reflow-Lötprozesse, um eine ordnungsgemäße Lötstellenbildung und mechanische Stabilität sicherzustellen.

5.3 Polaritätskennzeichnung

Das Gehäuse enthält Markierungen oder Merkmale (wie eine abgeschrägte Ecke oder einen Punkt), um den Kathoden- (negativen) Anschluss zu kennzeichnen, was für die korrekte Ausrichtung während der Montage entscheidend ist.

6. Löt- & Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Ein empfohlenes Infrarot-Reflow-Lötprofil wird bereitgestellt, das mit J-STD-020D für bleifreies Löten konform ist. Der Schlüsselparameter ist die Fähigkeit, einer Spitzentemperatur von 260°C für bis zu 10 Sekunden standzuhalten. Die Einhaltung dieses Profils ist entscheidend, um thermische Schäden am Kunststoffgehäuse und der internen Chip-Verbindung zu verhindern.

6.2 Reinigung

Falls eine Nachlöt-Reinigung erforderlich ist, sollten nur spezifizierte Chemikalien verwendet werden. Nicht spezifizierte Chemikalien können das Gehäusematerial beschädigen. Es wird empfohlen, die LED bei normaler Raumtemperatur für eine Dauer von nicht mehr als einer Minute in Ethylalkohol oder Isopropylalkohol zu tauchen.

6.3 Lagerung & Handhabung

Das Produkt ist gemäß JEDEC J-STD-020 als Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe (MSL) 3 klassifiziert. Wenn die Feuchtigkeitsschutztüte versiegelt ist, sollten die LEDs bei ≤ 30°C und ≤ 90% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden, mit einer Haltbarkeit von einem Jahr. Sobald die Tüte geöffnet ist, müssen die Bauteile innerhalb einer bestimmten Zeitspanne verwendet oder bei ≤ 30°C und ≤ 60% RLF gelagert werden. Vorsichtsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung (ESD) sind zwingend erforderlich; die Verwendung von Handgelenksbändern, antistatischen Handschuhen und die Sicherstellung, dass alle Geräte ordnungsgemäß geerdet sind, wird empfohlen.

7. Verpackungs- & Bestellinformationen

7.1 Tape-and-Reel-Verpackung

Die LEDs werden auf geprägter Trägerfolie für die automatisierte Pick-and-Place-Montage geliefert. Detaillierte Abmessungen sowohl für die Taschen der Folie als auch für die Spule (7-Zoll-Standard) werden angegeben. Spezifikationen umfassen: Leere Taschen sind mit Deckfolie versiegelt, maximal 2000 Stück pro Spule, eine Mindestpackmenge von 500 Stück für Restposten und maximal zwei aufeinanderfolgende fehlende Bauteile sind zulässig. Die Verpackung entspricht den EIA-481-1-B-Spezifikationen.

8. Anwendungsdesign-Überlegungen

8.1 Schaltungsdesign

Als Niederspannungs-Gleichstrombauteil wird eine Konstantstromquelle oder ein einfacher strombegrenzender Widerstand benötigt, um die LED anzusteuern. Das Design muss sicherstellen, dass der Betriebsstrom den maximalen DC-Durchlassstrom von 30mA nicht überschreitet. Berechnungen müssen das Durchlassspannungs-Bin berücksichtigen, um die korrekte Versorgungsspannung und den Wert des Begrenzungswiderstands festzulegen. Für den Betrieb mit hohem Strom oder bei hoher Umgebungstemperatur kann eine Kühlung auf der Leiterplatte erforderlich sein, um Leistung und Lebensdauer aufrechtzuerhalten.

8.2 Thermomanagement

Obwohl das Gehäuse einen niedrigen thermischen Widerstand aufweist, ist eine effektive Wärmeableitung entscheidend für die Aufrechterhaltung der Lichtleistung und Lebensdauer. Das Leiterplatten-Layout sollte ausreichend große Kupferflächen enthalten, die mit dem thermischen Pad der LED (falls vorhanden) oder den Anschlüssen verbunden sind, um Wärme von der Sperrschicht abzuleiten.

9. Technischer Vergleich & Differenzierung

Im Vergleich zu herkömmlicher Glüh- oder Leuchtstofflampenbeleuchtung bietet diese LED eine überlegene Energieeffizienz, eine deutlich längere Betriebslebensdauer (typischerweise Zehntausende Stunden), sofortiges Ein-/Ausschalten und Robustheit gegenüber Vibrationen. Innerhalb des LED-Marktes sind ihre Hauptvorteile ein kompaktes PLCC-2-Gehäuse, ein weiter Abstrahlwinkel von 120 Grad, der sich für Flächenbeleuchtung eignet, sowie eine umfassende Binning-Struktur, die für Anwendungen, die Gleichmäßigkeit erfordern, eine konsistente Farbe und Helligkeit garantiert.

10. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der typische Betriebsstrom für diese LED?

A: Die Standardtestbedingung und ein üblicher Betriebspunkt ist 20mA Gleichstrom. Er sollte kontinuierlich 30mA Gleichstrom nicht überschreiten.

F: Wie interpretiere ich die Bin-Codes bei der Bestellung?

A: Sie können Anforderungen für die Durchlassspannung (V-Bin), den Lichtstrom (IV-Bin) und die Farbe (z.B. A2, B1) spezifizieren. Dies stellt sicher, dass Sie LEDs mit eng gruppierten Eigenschaften für Ihre Anwendung erhalten.

F: Kann ich diese LED für Außenanwendungen verwenden?

A: Der Betriebstemperaturbereich (-30°C bis +85°C) unterstützt viele Außenumgebungen. Die LED selbst ist jedoch nicht wasser- oder wetterfest; für den Außeneinsatz ist eine geeignete sekundäre Abdichtung oder ein Gehäuse erforderlich.

F: Ist ein Kühlkörper erforderlich?

A: Für den Betrieb bei oder nahe dem maximalen Nennstrom oder bei hohen Umgebungstemperaturen wird die Implementierung eines Thermomanagements über Kupferflächen auf der Leiterplatte oder einen externen Kühlkörper dringend empfohlen, um einen vorzeitigen Lichtleistungsabfall zu verhindern.

11. Design-in Fallstudienbeispiel

Szenario: Entwurf eines kantenbeleuchteten Notausgangsschilds.Mehrere LTW-206DCG-TM LEDs würden entlang der Kante eines Acryl-Lichtleiters platziert. Der weite Abstrahlwinkel von 120 Grad hilft, Licht effizient in den Leiter einzukoppeln. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung der Schildfläche zu gewährleisten, sollten LEDs aus demselben Lichtstrom- und Farb-Bin verwendet werden. Eine Konstantstrom-Treiber-Schaltung, die auf 20mA pro LED eingestellt ist, würde einen stabilen Betrieb ermöglichen. Die geringe Bauhöhe des PLCC-Gehäuses erlaubt ein schlankes Schilddesign. Wärmeleitungen (Thermal Vias) in der Leiterplatte unter den LED-Lötflächen würden helfen, Wärme abzuleiten und die Helligkeit über lange Zeiträume aufrechtzuerhalten.

12. Funktionsprinzip

Dies ist eine weiße LED, die auf einem Halbleiterchip basiert, der blaues Licht emittiert. Das blaue Licht durchdringt eine Phosphorbeschichtung, die im Inneren des Gehäuses aufgebracht ist. Der Phosphor absorbiert einen Teil der blauen Photonen und emittiert Licht über ein breiteres Spektrum, hauptsächlich im gelben Bereich. Die Kombination aus dem verbleibenden blauen Licht und dem konvertierten gelben Licht wird vom menschlichen Auge als weiß wahrgenommen. Diese Technologie ist als phosphorkonvertierte weiße LED bekannt.

13. Branchentrends

Die Festkörperbeleuchtungsindustrie konzentriert sich weiterhin auf die Steigerung der Lichtausbeute (Lumen pro Watt), die Verbesserung des Farbwiedergabeindex (CRI) für eine bessere Lichtqualität und die Senkung der Kosten pro Lumen. Verpackungstrends umfassen Miniaturisierung, verbesserte Thermomanagement-Designs und höhere maximale Betriebsströme für eine größere Ausgangsleistung bei kleinem Bauraum. Es gibt auch einen wachsenden Fokus auf intelligente Beleuchtung und einstellbare Weißlichtsysteme, bei denen LEDs mit unterschiedlichen Farbtemperaturen gemischt werden können.