LED Gelb 1,6x0,8x0,7mm SMD - Vorwärtsspannung 1,8-2,4V - Leistung 72mW - Technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Diese Spezifikation beschreibt eine kompakte gelbe Oberflächenmontage-LED (SMD) im Gehäuse 1,6 mm × 0,8 mm × 0,7 mm. Sie wird mit einem gelben Chip hergestellt und ist für allgemeine optische Anzeigen, Schalter, Symbole und Displays ausgelegt. Das Bauteil zeichnet sich durch einen extrem weiten Abstrahlwinkel von 140 Grad aus, was es für Anwendungen geeignet macht, bei denen eine gleichmäßige Lichtverteilung erforderlich ist. Es ist mit allen standardmäßigen SMT-Bestückungs- und Lötprozessen kompatibel, RoHS-konform und hat eine Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe von 3.

1.1 Merkmale

• Extrem weiter Abstrahlwinkel (2θ1/2 = 140° typ.)
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Lötprozesse
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 3
• RoHS-konform

1.2 Anwendungen

• Optische Anzeigen
• Schalter, Symbole und Displays
• Allgemeine Beleuchtung und Signalisierung

2. Technische Parameter – Detaillierte Analyse

2.1 Elektrische/optische Kennwerte (bei Ts=25°C, IF=20mA)

Die Vorwärtsspannung ist in drei Bins sortiert: B0 (1,8–2,0 V), C0 (2,0–2,2 V) und D0 (2,2–2,4 V). Die dominante Wellenlänge ist in zwei Bins erhältlich: 2K (585–590 nm) und 2L (590–595 nm). Die Leuchtstärke wird in fünf Bins kategorisiert: F20 (80–100 mcd), G10 (100–120 mcd), G20 (120–150 mcd), H10 (150–180 mcd) und H20 (180–230 mcd). Beachten Sie, dass kein ausgewählter Bincode den gesamten Bereich bedeutet. Alle Messungen werden unter standardisierten Bedingungen durchgeführt.

2.2 Absolute Maximalnennwerte

Es ist darauf zu achten, dass diese Grenzwerte nicht überschritten werden. Die Toleranz der Vorwärtsspannungsmessung beträgt ±0,1 V, der Dominanten Wellenlänge ±2 nm und der Leuchtstärke ±10 %. Im Betrieb sollte der maximale Strom nach Messung der Gehäusetemperatur festgelegt werden, um sicherzustellen, dass die Sperrschichttemperatur 95 °C nicht überschreitet.

3. Sortiersystem

Die LED wird nach Vorwärtsspannung, dominanter Wellenlänge und Leuchtstärke sortiert, um eine gleichbleibende Leistung in Anwendungen mit engen Toleranzen zu gewährleisten. Die Sortiercodes sind auf dem Etikett aufgedruckt und dienen der Bestellidentifikation. Folgende Bins sind verfügbar:

• Vorwärtsspannung: B0 (1,8-2,0 V), C0 (2,0-2,2 V), D0 (2,2-2,4 V)
• Dominante Wellenlänge: 2K (585-590 nm), 2L (590-595 nm)
• Leuchtstärke: F20 (80-100 mcd), G10 (100-120 mcd), G20 (120-150 mcd), H10 (150-180 mcd), H20 (180-230 mcd)

Kunden sollten bei der Bestellung die gewünschten Sortiercodes angeben, um eine einheitliche Farbe und Helligkeit zu gewährleisten.

4. Analyse der Leistungskurven

Die typischen optischen Kennlinienkurven werden bereitgestellt, um Entwicklern das Verständnis des LED-Verhaltens unter verschiedenen Bedingungen zu erleichtern. Zu den wichtigsten Kurven gehören:

• Vorwärtsspannung vs. Vorwärtsstrom (Abb. 1-6):Zeigt den exponentiellen Zusammenhang zwischen VF und IF. Bei 20 mA beträgt die typische VF etwa 2,0 V (abhängig vom Bin).
• Vorwärtsstrom vs. relative Intensität (Abb. 1-7):Die relative Lichtausbeute steigt nahezu linear mit dem Vorwärtsstrom bis zu 30 mA an.
• Pintemperatur vs. relative Intensität (Abb. 1-8):Mit steigender Lötstellentemperatur nimmt die Lichtausbeute ab. Bei 85 °C Pintemperatur kann die relative Intensität auf etwa 80 % des Werts bei 25 °C sinken.
• Pintemperatur vs. Vorwärtsspannung (Abb. 1-9):Die Vorwärtsspannung nimmt mit steigender Temperatur leicht ab, etwa -2 mV/°C.
• Vorwärtsstrom vs. dominante Wellenlänge (Abb. 1-10):Ein steigender Strom verursacht eine geringfügige Verschiebung der dominanten Wellenlänge (Rotverschiebung). Bei 30 mA beträgt die Verschiebung typischerweise 1-2 nm.
• Relative Intensität vs. Wellenlänge (Abb. 1-11):Die spektrale Verteilung zeigt ein Maximum bei etwa 590 nm mit einer Halbwertsbreite von etwa 15 nm.
• Abstrahlcharakteristik (Abb. 1-12):Die LED strahlt in einem breiten lambertischen Muster mit einem Halbwinkel von etwa 70° (140° Abstrahlwinkel). Die Intensität bei 70° beträgt etwa die Hälfte der Intensität bei 0°.

5. Mechanische Informationen und Verpackung

5.1 Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse misst 1,6 mm × 0,8 mm × 0,7 mm. Die Draufsicht zeigt eine lichtemittierende Fläche (LED-Chip) in der Mitte. Die Unterseite zeigt zwei Lötpads: Pad 1 (Anode) ist größer und Pad 2 (Kathode) ist kleiner. Die Polarität wird durch eine Abschrägung oder Markierung auf dem Gehäuse angezeigt. Das empfohlene Lötauflagemuster (Footprint) beträgt 0,8 mm × 2,4 mm mit einem Abstand von 0,8 mm zwischen den Pads. Alle Maße sind in Millimetern mit einer Toleranz von ±0,2 mm, sofern nicht anders angegeben.

5.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathodenseite ist typischerweise mit einer kleinen Kerbe oder einem Punkt markiert. In der Unteransicht ist das Kathodenpad kleiner und befindet sich auf derselben Seite wie die Polaritätsmarkierung. Die korrekte Ausrichtung ist für den ordnungsgemäßen Betrieb entscheidend.

6. Löt- und Montagerichtlinien

6.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Löttemperaturprofil ist wie folgt:

• Durchschnittliche Aufheizrate: max. 3 °C/s (von Tsmin bis Tp)
• Vorwärmen: 150 °C bis 200 °C, 60–120 Sekunden
• Zeit über 217 °C (TL): max. 60 Sekunden
• Spitzentemperatur (Tp): 260 °C, max. 10 Sekunden
• Zeit innerhalb von 5 °C der Spitzentemperatur: max. 30 Sekunden
• Abkühlrate: max. 6 °C/s
• Zeit von 25 °C bis Tp: max. 8 Minuten

Reflow-Löten sollte nicht mehr als zweimal durchgeführt werden. Wenn zwischen zwei Lötvorgängen mehr als 24 Stunden vergehen, müssen die LEDs zum Entfernen von Feuchtigkeit gebacken werden. Manuelles Löten (mit Kolben) sollte bei ≤300 °C für weniger als 3 Sekunden und nur einmal erfolgen.

6.2 Lagerungs- und Handhabungshinweise

Vor dem Öffnen des Feuchtigkeitssperrbeutels bei ≤30 °C und ≤75 % relativer Luftfeuchtigkeit (RH) bis zu einem Jahr ab Herstellungsdatum lagern. Nach dem Öffnen müssen die LEDs innerhalb von 168 Stunden bei ≤30 °C und ≤60 % RH verwendet werden. Wenn die Expositionszeit überschritten wird oder das Trockenmittel verblasst ist, bei 60±5 °C für mindestens 24 Stunden backen. Vermeiden Sie mechanische Belastung, schnelles Abkühlen und Verbiegen der Leiterplatte nach dem Löten. Die LED sollte nicht auf eine verzogene Leiterplatte gelötet werden. Während des Abkühlens keine Kraft oder Vibration ausüben.

7. Verpackungs- und Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Standardverpackung: 4.000 Stück pro Rolle. Das Trägerband hat eine Breite von 8,0 mm, einen Teilungsabstand von 4,0 mm und enthält ein Deckband. Rollenabmessungen: Durchmesser 178±1 mm, Breite 8,0±0,1 mm, Naben-Durchmesser 60±1 mm, Spindelloch-Durchmesser 13,0±0,5 mm.

7.2 Etikettinformationen

Das Etikett auf der Rolle und dem Feuchtigkeitssperrbeutel enthält folgende Angaben: Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Sortiercode (für Fluss, Farbart, Vorwärtsspannung, Wellenlänge), Menge und Datum. Ein Beispiel-Etikettformat ist im Datenblatt dargestellt.

7.3 Feuchtigkeitsbeständige Verpackung

Die Rollen werden zusammen mit einem Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsindikatorkarte in einen Feuchtigkeitssperrbeutel gelegt und dann versiegelt. Zum Versand wird ein äußerer Karton verwendet. Der Karton trägt ein Etikett mit Produktinformationen und Handhabungshinweisen für elektrostatisch gefährdete Bauteile.

8. Anwendungsrichtlinien

Typische Anwendungen für diese gelbe LED umfassen:

• Statusanzeigen in Unterhaltungselektronik (z. B. Betriebsbereitschaft, Netzwerkaktivität)
• Hintergrundbeleuchtung für Schalter und Symbole
• Signalleuchten in industriellen Bedienfeldern
• Automobil-Innenraumbeleuchtung (nicht sicherheitskritisch)
• Allgemeine Dekorationsbeleuchtung

Entwurfshinweise:

• Verwenden Sie stets einen Vorwiderstand, um eine Überschreitung des maximalen Vorwärtsstroms zu vermeiden.
• Das thermische Management ist wichtig; sorgen Sie für ausreichende Kühlung oder eine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte, um die Sperrschichttemperatur unter 95 °C zu halten.
• Vermeiden Sie Sperrspannung (VR > 5 V), da dies zu Elektromigration und Schäden führen kann.
• Die Umgebung sollte Schwefelverbindungen auf<100 ppm und Halogengehalt (<900 ppm jeweils für Br und Cl,<1500 ppm gesamt) begrenzen, um Korrosion und Verfärbung der LED zu verhindern.
• Verwenden Sie keine Klebstoffe oder Materialien, die flüchtige organische Verbindungen (VOC) ausgasen, die das Silikonvergussmaterial angreifen und zu einer Verschlechterung der Lichtausbeute führen können.

9. Technischer Vergleich

Im Vergleich zu Standard-0603 (1,6×0,8 mm) gelben LEDs bietet dieses Bauteil einen größeren Abstrahlwinkel (140° vs. typische 120°) und eine engere Wellenlängensortierung (±2,5 nm) für eine gleichmäßigere Farbe. Die Gehäusehöhe von 0,7 mm eignet sich für flache Designs. Der Wärmewiderstand von 450 °C/W ist moderat; Entwickler sollten ausreichend Kupferfläche zur Wärmeableitung vorsehen. Die ESD-Einstufung von 2 kV (HBM) gewährleistet eine gute Robustheit bei der Handhabung.

10. Häufig gestellte Fragen

1. F: Was ist der empfohlene Vorwärtsstrom für optimale Effizienz?A: Die typische Testbedingung ist 20 mA. Der Betrieb bei 20 mA bietet eine gute Balance zwischen Helligkeit und Stromverbrauch.
2. F: Kann ich diese LED dauerhaft mit 30 mA betreiben?A: Ja, 30 mA ist der maximale Dauer-Vorwärtsstrom, aber stellen Sie sicher, dass die Sperrschichttemperatur 95 °C nicht überschreitet. Bei hohen Umgebungstemperaturen kann eine Derating erforderlich sein.
3. F: Wie interpretiere ich die Sortiercodes auf dem Etikett?A: Die Sortiercodes geben die Vorwärtsspannung (B0, C0, D0), die Wellenlänge (2K, 2L) und die Leuchtstärke (F20, G10 usw.) an. Ein typisches Etikett könnte anzeigen: VF=B0, WLD=2K, IV=G10.
4. F: Wie ist die Haltbarkeit nach dem Öffnen des Feuchtigkeitssperrbeutels?A: Die LEDs müssen innerhalb von 168 Stunden (7 Tagen) verwendet werden, wenn sie bei ≤30 °C und ≤60 % RH gelagert werden. Andernfalls ist ein Backen erforderlich.
5. F: Kann diese LED einer Wellenlötung standhalten?A: Das Datenblatt spezifiziert nur Reflow-Löten. Wellenlöten wird aufgrund des Risikos von Thermoschock und mechanischer Belastung nicht empfohlen.

11. Design-Integrationsbeispiele

Fall 1: Statusanzeige mit konstantem Strom.Verwenden Sie einen Widerstand in Reihe mit einer 5-V-Versorgung. Für IF=20 mA und VF=2,0 V (typisch) beträgt der Widerstandswert (5-2)/0,02 = 150 Ω. Die Verlustleistung im Widerstand beträgt 0,02²×150 ≈ 60 mW, verwenden Sie einen 0805-Widerstand oder größer.

Fall 2: Mehrere LEDs parallel.Jede LED muss einen eigenen Vorwiderstand haben, um eine ausgeglichene Stromverteilung zu gewährleisten. Schließen Sie sie nicht direkt ohne einzelne Widerstände parallel an.

Fall 3: Thermische Auslegung.Wenn die Umgebungstemperatur 60 °C beträgt und die Gesamtverlustleistung 72 mW ist, beträgt der Temperaturanstieg der Sperrschicht über die Umgebung Pd × Rth = 0,072 W × 450 °C/W = 32,4 °C. Sperrschichttemperatur = 60 + 32,4 = 92,4 °C, was unter dem Maximum von 95 °C liegt. Eine ausreichende Kupferfläche auf der Leiterplatte ist unerlässlich, um den angegebenen Wärmewiderstand zu erreichen.

12. Funktionsprinzip

Diese gelbe LED basiert auf einem Halbleiterchip aus Gallium-Arsenid-Phosphid (GaAsP) oder einem ähnlichen Material, das mit Stickstoff dotiert ist, um gelbes Licht zu erzeugen. Wenn eine Vorwärtsspannung an den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher strahlend und emittieren Photonen mit einer Energie, die der Bandlücke entspricht. Die Spitzenwellenlänge liegt bei etwa 590 nm, was für das menschliche Auge gelb erscheint. Die schmale spektrale Bandbreite (~15 nm) trägt zu einer guten Farbsättigung bei.

13. Entwicklungstrends

Oberflächenmontierte LEDs werden immer kleiner, während sie ihre Lichtausbeute beibehalten oder verbessern. Bei 0603-Gehäusen sind Leuchtstärken von über 200 mcd bei 20 mA mittlerweile üblich. Zukünftige Entwicklungen umfassen eine höhere Effizienz durch verbesserte Chipstrukturen (z. B. Multi-Quanten-Topf-Designs) und besseres Thermomanagement. Der Trend zur Miniaturisierung und höheren Helligkeit wird sich fortsetzen, angetrieben durch Anwendungen in Wearables und tragbaren Elektronikgeräten.