Gelbe LED-Chip 1,8x0,8x0,5mm - Durchlassspannung 1,8-2,4V - Leistung 78mW - SMD-Datenblatt

1. Produktübersicht

Der RF-YG1808TS-AC-E0 ist eine kompakte gelbe Chip-LED, die für allgemeine Anzeige- und Beleuchtungszwecke entwickelt wurde. Untergebracht in einem Miniatur-SMD-Gehäuse von 1,8 mm x 0,8 mm x 0,50 mm bietet sie einen extrem breiten Abstrahlwinkel von 140 Grad, was sie für Anwendungen mit gleichmäßiger Lichtverteilung geeignet macht. Das Bauelement wird unter Verwendung eines hocheffizienten gelben Chips mit einer typischen dominanten Wellenlänge im Bereich von 585 nm bis 595 nm hergestellt. Es unterstützt Standard-SMT-Bestückungsprozesse und ist RoHS-konform. Aufgrund der Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 3 sind geeignete Handhabungs- und Lagerbedingungen zu beachten.

2. Vertiefung der technischen Parameter

2.1 Elektro-optische Kennwerte (bei Ts=25°C, IF=20mA)

• Dominante Wellenlänge (λD):585-595 nm (sortiert in die Unterbereiche D10, D20, E10, E20)
• Durchlassspannung (VF):1,8 V bis 2,4 V (sortiert in die Unterbereiche B1, B2, C1, C2, D1, D2)
• Lichtstärke (IV):350-800 mcd (sortiert in die Unterbereiche J10, J20, K10, K20)
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):Typisch 15 nm
• Abstrahlwinkel (2θ1/2):140 Grad (typisch)
• Sperrstrom (IR):≤10 μA bei VR=5V
• Wärmewiderstand (RTHJ-S):≤260 K/W

2.2 Absolute Grenzwerte

• Verlustleistung (Pd):78 mW
• Durchlassstrom (IF):30 mA (Dauerbetrieb); 60 mA (Impuls, 1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Breite)
• ESD (HBM):2000 V
• Betriebstemperatur (Topr):-40°C bis +85°C
• Lagertemperatur (Tstg):-40°C bis +85°C
• Sperrschichttemperatur (Tj):95°C (maximal)

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Produkt wird zur Gewährleistung konsistenter Leistung in Endanwendungen in feine Bins für Wellenlänge, Lichtstärke und Durchlassspannung sortiert.

• Wellenlängen-Bins:D10 (585-587,5 nm), D20 (587,5-590 nm), E10 (590-592,5 nm), E20 (592,5-595 nm)
• Intensitäts-Bins:J10 (350-430 mcd), J20 (430-530 mcd), K10 (530-650 mcd), K20 (650-800 mcd)
• Spannungs-Bins:B1 (1,8-1,9 V), B2 (1,9-2,0 V), C1 (2,0-2,1 V), C2 (2,1-2,2 V), D1 (2,2-2,3 V), D2 (2,3-2,4 V)

Alle Messungen haben angegebene Toleranzen: ±0,1 V für Durchlassspannung, ±2 nm für dominante Wellenlänge und ±10 % für Lichtstärke.

4. Analyse der Leistungskurven

4.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom (Abb. 1-6)

Die Durchlassspannung steigt monoton mit dem Strom. Bei der Prüfbedingung IF=20mA liegt VF typischerweise im Bereich von 1,8-2,4 V. Die Anwendung des maximal zulässigen Stroms (30 mA) erfordert eine etwas höhere Ansteuerspannung.

4.2 Relative Intensität vs. Durchlassstrom (Abb. 1-7)

Die relative Lichtausbeute steigt nichtlinear mit dem Strom an. Die Kurve zeigt, dass die Steigung bei niedrigeren Strömen steiler ist, was auf eine höhere Effizienz bei niedrigeren Ansteuerströmen hinweist. Bei 20 mA beträgt die relative Intensität etwa 1,0 (normiert).

4.3 Pin-Temperatur vs. Relative Intensität (Abb. 1-8)

Mit steigender Sperrschichttemperatur nimmt die relative Intensität ab. Bei 100°C sinkt die Intensität auf etwa 0,7 des Wertes bei 25°C. Ein angemessenes Wärmemanagement ist zur Aufrechterhaltung der Helligkeit unerlässlich.

4.4 Pin-Temperatur vs. Durchlassstrom-Derating (Abb. 1-9)

Der maximal zulässige Durchlassstrom muss mit steigender Pin-Temperatur reduziert werden. Bei 100°C beträgt der sichere Strom etwa 10 mA, verglichen mit 30 mA bei 25°C. Diese Derating-Kurve muss in Umgebungen mit hohen Temperaturen berücksichtigt werden.

4.5 Durchlassstrom vs. Dominante Wellenlänge (Abb. 1-10)

Die dominante Wellenlänge verschiebt sich leicht mit dem Strom. Bei 20 mA beträgt die Wellenlänge etwa 591 nm. Mit zunehmendem Strom von 0 auf 30 mA ändert sich die Wellenlänge um weniger als 2 nm, was eine gute Farbstabilität zeigt.

4.6 Relative Intensität vs. Wellenlänge (Abb. 1-11)

Das Emissionsspektrum hat seinen Peak nahe 590 nm mit einer Halbwertsbreite von 15 nm. Die spektrale Verteilung ist schmal und ergibt eine gesättigte gelbe Farbe.

4.7 Abstrahlcharakteristik (Abb. 1-12)

Die Winkelabstrahlung ist vom Lambertschen Typ mit einem breiten Halbwinkel von 140°. Die Intensität bleibt von -70° bis +70° zur Achse relativ gleichmäßig.

5. Mechanische und Verpackungsinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen (Abb. 1-1 bis 1-4)

• Abmessungen: 1,80 mm x 0,80 mm x 0,50 mm (Toleranz ±0,2 mm)
• Polarität: Siehe Abb. 1-4 zur Pad-Identifikation (Pad 1 und Pad 2)
• Lötflächenmuster (Abb. 1-5): Empfohlene Kupferflächenabmessungen 0,95 mm x 0,80 mm (Pad-Abstand 1,3 mm, Gesamtbreite 2,6 mm). Hinweis: Die Ansicht von unten zeigt die Pad-Geometrie.

5.2 Trägerband und Rolle (Abb. 2-1, 2-2)

• Trägerband: 8 mm Breite, Taschengrundabstand 4,00 mm, Dicke 0,65 mm. Verfügt über Polarisationsmarkierung und Zuführrichtung.
• Rolle: Durchmesser 178 mm, Breite 8,0 mm, Nabenöffnung 60 mm, Bandschlitz 13,0 mm.
• Menge: 4000 Stück pro Rolle.

5.3 Etikett und Feuchtigkeitsbarrierebeutel (Abb. 2-3, 2-4)

Das Etikett enthält Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code, Lichtstrom, Farbort-Bin, Durchlassspannung, Wellenlänge, Menge und Datum. Produkte werden in einem Feuchtigkeitsbarrierebeutel (MBB) mit Trockenmittel und einer Feuchtigkeitsindikatorkarte verpackt, um den Feuchtigkeitsgehalt unter dem MSL-3-Schwellenwert zu halten.

6. Richtlinien für Löten und Bestückung

6.1 Empfohlenes Reflow-Profil (Abb. 3-1, Tabelle 3-1)

• Vorwärmen: Aufheizrate ≤3°C/s; Tsmin=150°C, Tsmax=200°C; Zeit 60-120s
• Aufheizen auf TL (217°C): 60-150s
• Zeit über 217°C (tL): 60-120s
• Spitzentemperatur (TP): 260°C, maximale Zeit innerhalb von 5°C des Spitzenwerts (tp): 10s
• Abkühlen: ≤6°C/s
• Gesamtzeit von 25°C bis Spitze: ≤8 Minuten

Reflow-Löten sollte nicht mehr als 2 Mal durchgeführt werden. Wenn zwischen den Lötvorgängen mehr als 24 Stunden liegen, können die LEDs beschädigt werden.

6.2 Lötkolben und Reparatur

Manuelles Löten: Temperatur<300°C, Zeit<3s, nur einmal. Für Reparaturen wird ein Doppelspitzenlötkolben empfohlen; vorher testen, um Schäden auszuschließen.

6.3 Handhabungshinweise

• Vermeiden Sie mechanische Belastung der LEDs während und nach dem Löten.
• Verziehen Sie die Leiterplatte nach der Montage nicht.
• Kühlen Sie nach dem Löten nicht schnell ab.
• Vermeiden Sie starke Vibrationen während der Abkühlphase.

7. Anwendungsempfehlungen

7.1 Typische Anwendungen

• Optische Anzeigen (Status-, Warnleuchten)
• Schalter, Symbole und Display-Hintergrundbeleuchtung
• Allgemeine Beleuchtung in kleinen Bauformen

7.2 Designhinweise

• Verwenden Sie Strombegrenzungswiderstände; kleine Spannungsänderungen können große Stromschwankungen verursachen, die zu thermischem Durchgehen führen.
• Sorgen Sie für gute Wärmeableitung; halten Sie die Sperrschichttemperatur unter 95°C.
• Vermeiden Sie Sperrspannung; dimensionieren Sie Schaltungen so, dass nur Durchlassspannung anliegt.
• Bei Reihen-/Parallelschaltungen berücksichtigen Sie die Stromverteilung und Wärmeableitung.
• Der Schwefelgehalt in der Umgebung sollte unter 100 ppm liegen; der Halogengehalt (Brom, Chlor) einzeln unter 900 ppm und insgesamt unter 1500 ppm.
• Vermeiden Sie flüchtige organische Verbindungen (VOCs), die ausgasen und das Silikonverkapselungsmaterial angreifen können; verwenden Sie getestete Klebstoffe.

8. Lagerung und Haltbarkeit

Wenn die Feuchtigkeitsindikatorkarte rosa wird (Trockenmittel verblasst) oder die Lagerzeit überschritten ist, vor der Verwendung 24 Stunden bei 60±5°C backen.

9. Zusammenfassung der Zuverlässigkeitstests

Das Produkt hat die folgenden Tests (JEDEC-Standards) mit Akzeptanzkriterium 0/1 Ausfall bestanden:

• Reflow (260°C, 10s, 2x) – 22 Stück
• Temperaturzyklus (-40°C bis 100°C, 100 Zyklen)
• Thermoschock (-40°C bis 100°C, 300 Zyklen)
• Hochtemperaturlagerung (100°C, 1000h)
• Niedertemperaturlagerung (-40°C, 1000h)
• Lebensdauertest (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h)

Bewertungskriterien: VF-Änderung ≤1,1x USL, IR ≤2x USL, Lichtstrom ≥0,7x LSL.

10. Typische Leistungsmerkmale

• Durchlassspannung vs. Strom:Nichtlinearer Anstieg; für optimale Effizienz bei 20 mA betreiben.
• Intensität vs. Strom:Unterlinear; höherer Strom bringt abnehmende Helligkeitszuwächse.
• Temperaturabhängigkeit:Intensität sinkt bei 100°C um ~30 %; Strom entsprechend derating.
• Wellenlängenstabilität: <2 nm Verschiebung über den Betriebsstrombereich.
• Abstrahlcharakteristik:Großer Abstrahlwinkel von 140°, geeignet für Hintergrundbeleuchtung und Anzeigetafeln.

11. Design-Fallstudie: Optisches Anzeigemodul

Betrachten Sie ein Benutzerschnittstellen-Panel, das eine gelbe Status-LED erfordert, die über ±70° sichtbar ist. Die Verwendung des 1808-Gehäuses ermöglicht eine dichte Platzierung. Bei 20 mA Ansteuerung und einem 100-Ω-Vorwiderstand (angenommen VF≈2,0 V an einer 5-V-Schiene) beträgt die Verlustleistung 78 mW, was innerhalb der Grenzen liegt. Für einen weiten Temperaturbereich (-40°C bis +85°C) ist eine thermische Auslegung sicherzustellen, die die Sperrschichttemperatur unter 95°C hält. Die Verwendung des bereitgestellten Lötflächenmusters und des Reflow-Profils gewährleistet zuverlässige Lötverbindungen. Wenn die Anwendung eine gleichbleibende Farbe erfordert, wählen Sie den geeigneten Wellenlängen-Bin (z. B. E20 für 592,5-595 nm). Der extrem kleine Footprint (1,8×0,8 mm) ermöglicht kompakte PCB-Layouts mit hoher Bauteildichte.

12. Grundprinzip: Wie die gelbe LED funktioniert

Die LED wird unter Verwendung eines gelben Chips hergestellt – typischerweise InGaAlP (Indium-Gallium-Aluminium-Phosphid), aufgewachsen auf einem GaAs-Substrat. Bei Vorwärtsbetrieb rekombinieren Elektronen mit Löchern im aktiven Bereich und geben Photonen mit einer der Bandlücke entsprechenden Energie ab. Die gelbe Emission (585-595 nm) wird durch sorgfältige Kontrolle der Aluminium- und Indiumanteile erreicht. Die schmale spektrale Breite (15 nm) weist auf eine hohe Materialqualität und gut optimierte Epitaxieschichten hin. Das breite Abstrahlmuster ergibt sich aus der Chipgeometrie und dem transparenten Substratdesign.

13. Branchentrends und Entwicklung

Gelbe SMD-LEDs entwickeln sich hin zu höherer Effizienz (lm/W) und kleineren Gehäusen. Der 1808-Formfaktor ist Teil des Trends zur Miniaturisierung in der Unterhaltungselektronik. Zukünftige Entwicklungen könnten verbessertes Wärmemanagement (niedriger RTHJ-S) und höhere ESD-Festigkeiten umfassen. Auch die Integration mit intelligenten Treibern und abstimmbaren Weiß-/Gelb-Kombinationen nimmt zu. Die Nachfrage nach gelben LEDs in der Automobilindustrie (Blinker) und in der Beschilderung treibt weiterhin Innovationen bei Helligkeit und Zuverlässigkeit voran.

Dieses Dokument bietet eine umfassende technische Referenz für die gelbe LED RF-YG1808TS-AC-E0. Für detaillierte Binning-Informationen und kundenspezifische Konfigurationen wenden Sie sich an Ihren lokalen Vertriebsmitarbeiter.