Datenblatt für gelbe LED 3,5x2,8x1,84mm 3,4V 102mW - PLCC-Gehäuse - AEC-Q101 qualifiziert

1. Produktübersicht

Der RF-A1A30-WYS5-A1 ist eine leistungsstarke gelbe Leuchtdiode (LED), die für anspruchsvolle Anwendungen entwickelt wurde, die Zuverlässigkeit und optische Konsistenz erfordern. Hergestellt unter Verwendung eines blauen Chips und einer gelben Leuchtstoffumwandlungstechnologie liefert dieses Bauteil eine gesättigte gelbe Emission mit einer dominanten Wellenlänge um 585-595 nm. Die LED ist in einem kompakten PLCC-Gehäuse mit den Abmessungen 3,50 mm x 2,80 mm x 1,84 mm (LxBxH) untergebracht und eignet sich daher für die Oberflächenmontage. Mit einem extrem weiten Abstrahlwinkel von 120 Grad sorgt sie für eine gleichmäßige Ausleuchtung großer Flächen. Das Produkt ist gemäß den AEC-Q101-Stresstestrichtlinien für diskrete Halbleiter in Automobilqualität qualifiziert und gewährleistet eine robuste Leistung unter rauen Bedingungen. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeit wird gemäß JEDEC-Standard mit Level 2 eingestuft, was eine ordnungsgemäße Handhabung und Lagerung erfordert.

2. Eigenschaften und Vorteile

• PLCC-Gehäuse:Branchenstandard-Footprint, kompatibel mit automatischen Bestückungs- und Reflow-Lötprozessen.
• Extrem weiter Abstrahlwinkel (120°):Sorgt für eine breite Lichtverteilung, ideal für Anwendungen wie Innenraumambiente-Beleuchtung.
• Hohe Lichtstärke:Typisch 1600 mcd bei 20 mA, mit einer Bin-Reichweite bis zu 2300 mcd.
• AEC-Q101 Qualifikation:Getestet auf Automobilzuverlässigkeit, einschließlich Temperaturschock, Hochtemperaturbetrieb und Feuchtigkeitsbelastung.
• RoHS-konform:Bleifrei und erfüllt die europäischen Umweltrichtlinien.
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe 2:Bodenlebensdauer von bis zu 1 Jahr im versiegelten Beutel; 24 Stunden nach Öffnen unter kontrollierten Bedingungen.
• ESD-Robustheit:Hält bis zu 8000 V nach dem Human-Body-Model (HBM) stand, wodurch das Risiko elektrostatischer Schäden bei der Handhabung verringert wird.

3. Anwendungen

• Kfz-Innenbeleuchtung (Armaturenbrett, Deckenleuchten, Leselampen)
• Schalter und Anzeigelampen
• Allgemeine Hintergrundbeleuchtung
• Beschilderung und Dekorationsbeleuchtung

4. Vertiefte technische Parameter

4.1 Elektrische und optische Kenndaten (bei 25°C)

Die Durchlassspannung liegt zwischen 2,8 V und 3,4 V, typischer Wert 3,0 V bei 20 mA. Diese relativ enge Verteilung erleichtert das Design von Konstantstromtreibern. Die Lichtstärken-Binning ermöglicht die Auswahl nach Helligkeitsanforderungen mit drei Bins: M1 (1200-1500 mcd), M2 (1500-1800 mcd) und N1 (1800-2300 mcd). Der weite Abstrahlwinkel von 120° sorgt für eine gleichmäßige Lichtverteilung und reduziert Hotspots.

4.2 Absolute Grenzwerte

Es ist darauf zu achten, dass diese Grenzwerte nicht überschritten werden. Der maximale DC-Durchlassstrom beträgt 30 mA, der Spitzenstrom kann jedoch bei einem Tastverhältnis von 10 % und einer Pulsbreite von 10 ms 50 mA erreichen. Der Betriebs- und Lagertemperaturbereich beträgt -40 °C bis +100 °C, geeignet für Kfz-Innenräume.

5. Binning-System

5.1 Durchlassspannungs- und Lichtstärken-Bins (IF=20mA)

Die LED wird in Spannungsklassen (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, I2: 3,3-3,4 V) und Intensitätsklassen (M1: 1200-1500 mcd, M2: 1500-1800 mcd, N1: 1800-2300 mcd) sortiert. Die Farbart wird durch das 5E-Bin im CIE-1931-Diagramm mit spezifischen x,y-Koordinaten definiert, die eine konsistente gelbe Farbe gewährleisten.

6. Analyse der Leistungskurven

6.1 Durchlassspannung vs. Durchlassstrom

Die VF-IF-Kurve zeigt einen typischen exponentiellen Anstieg: Bei 2,8 V ist der Strom nahezu Null, bei 3,0 V erreicht er 20 mA und bei 3,15 V übersteigt er 30 mA. Dies unterstreicht die Notwendigkeit einer Stromregelung anstelle einer Spannungsansteuerung.

6.2 Relative Lichtstärke vs. Durchlassstrom

Die Lichtstärke steigt nahezu linear mit dem Strom bis zu 30 mA an und erreicht etwa 140 % des Wertes bei 20 mA. Bei niedrigeren Strömen ist der Wirkungsgrad höher (relative Lichtstärke pro mA ist bei 10 mA größer).

6.3 Temperatureffekte

Wenn die Lötstellentemperatur von 25 °C auf 100 °C steigt, sinkt die relative Lichtstärke um etwa 10-15 %, während die Durchlassspannung etwa linear abnimmt (ca. -2 mV/°C). Der maximal zulässige Durchlassstrom wird ebenfalls mit der Temperatur reduziert: Bei 100 °C Lötstellentemperatur sollte er auf etwa 20 mA verringert werden. Die Farbkoordinaten verschieben sich geringfügig mit der Temperatur; im Bereich von -40 °C bis +100 °C ist die x,y-Verschiebung klein, aber messbar.

6.4 Abstrahlcharakteristik

Das Abstrahldiagramm zeigt eine typische Lambert-Verteilung mit einem Halbwinkel von ±60°, was dem Abstrahlwinkel von 120° entspricht. Die Intensität fällt bei ±90° auf etwa 10 % ab.

6.5 Spektrale Verteilung

Die gelbe Emissionsspitze liegt bei etwa 585-595 nm, mit einer Halbwertsbreite (FWHM) von ca. 30 nm. Keine Emission unterhalb von 500 nm, was reines gelbes Licht gewährleistet.

7. Mechanische und Verpackungsinformationen

7.1 Gehäuseabmessungen

Das LED-Gehäuse misst 3,50 mm x 2,80 mm x 1,84 mm (Länge x Breite x Höhe). Die Draufsicht zeigt einen rechteckigen Umriss mit einer abgerundeten Ecke auf der Kathodenseite zur Polaritätskennzeichnung. Die Unterseite zeigt zwei Anodenpads (A) und zwei Kathodenpads (C) mit den Abmessungen: Anoden-Pad 2,00 mm x 1,25 mm, Kathoden-Pad 2,40 mm x 0,75 mm. Der empfohlene Löt-Pad-Footprint entspricht dem Standard-PLCC-2/4-Gehäuse.

7.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathodenseite ist in der Unterseitenansicht mit einer Fase gekennzeichnet (Abb. 1-4). Auf dem Gurtband ist das Polaritätszeichen auf der Tasche aufgedruckt.

8. Löt- und Montagerichtlinien

8.1 Reflow-Lötprofil

Das empfohlene Reflow-Profil basiert auf JEDEC J-STD-020. Wichtige Parameter:

• Durchschnittliche Aufheizrate: max. 3°C/s
• Vorwärmzone: 150 °C bis 200 °C für 60-120 s
• Zeit über 217 °C: max. 60 s
• Spitzentemperatur: 260 °C für max. 10 s
• Abkühlrate: max. 6°C/s
• Zeit von 25 °C bis Spitze: max. 8 Minuten

Das Reflow-Löten darf maximal zweimal durchgeführt werden, und der Abstand zwischen zwei Reflow-Zyklen sollte weniger als 24 Stunden betragen, um Feuchtigkeitsschäden zu vermeiden.

8.2 Handlöten

Handlöten sollte bei einer Temperatur unter 300 °C für weniger als 3 Sekunden und nur einmal durchgeführt werden. Vermeiden Sie Druck auf die Silikonlinse während des Erhitzens.

8.3 Reparatur

Eine Reparatur nach dem Löten wird nicht empfohlen. Falls unvermeidbar, verwenden Sie einen Doppelspitzen-Lötkolben, um lokale Überhitzung zu vermeiden.

9. Verpackungs- und Bestellinformationen

9.1 Verpackungsspezifikationen

Standardverpackung: 2000 Stück pro Rolle. Gurtbandbreite: 8 mm. Rollenabmessungen: 178 mm Durchmesser, 60 mm Naben-Durchmesser, 13 mm Spindelloch. Die Rolle ist in einem feuchtigkeitsdichten Beutel mit Trockenmittel und Feuchtigkeitsindikatorkarte versiegelt.

9.2 Etiketteninformationen

Das Etikett enthält Teilenummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bin-Code (Spannung, Intensität, Farbart), Menge und Datumscode.

10. Zuverlässigkeitstests

Tabelle 2-3 fasst die durchgeführten Zuverlässigkeitstests zusammen: Reflow (260 °C, 2x), Feuchtigkeitsempfindlichkeit (85 °C/60 % rF, 168 h), Temperaturschock (-40 °C bis 125 °C, 1000 Zyklen), Hochtemperaturbetrieb (100 °C, 20 mA, 1000 h) und Hochfeuchtigkeitsbetrieb (85 °C/85 % rF, 20 mA, 1000 h). Alle Kriterien werden mit 0 Ausfällen bei 20 Proben bestanden. Ausfallkriterien: VF > 1,1x O.G.W., IR > 2x O.G.W., Lichtstrom < 0,7x U.G.W.<0,7x U.G.W.

11. Handhabungshinweise

• Schwefel- und Halogenkontrolle:Vermeiden Sie Umgebungen mit Schwefelverbindungen >100 ppm. Brom und Chlor in externen Materialien sollten jeweils <900 ppm und gesamt <1500 ppm betragen.<900 ppm und gesamt <1500 ppm.<1500ppm.
• VOC-Empfindlichkeit:Die Silikonverkapselung kann durch flüchtige organische Verbindungen (VOC) beschädigt werden; verwenden Sie nur kompatible Kleb- und Dichtstoffe.
• ESD-Schutz:Verwenden Sie geerdete Arbeitsplätze, Ionisatoren und antistatische Verpackungen. Die LED hält 8000 V HBM stand, dennoch sollte die Handhabung statische Aufladung minimieren.
• Mechanische Belastung:Üben Sie keinen Druck auf die Silikonlinse aus; fassen Sie die LED nur an den Seiten an.
• Schaltungsdesign:Verwenden Sie immer einen Strombegrenzungswiderstand oder einen Konstantstromtreiber, um Überstrom zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass keine Sperrspannung anliegt.
• Lagerung:Ungeöffnete Beutel können bei ≤30 °C und ≤75 % rF bis zu einem Jahr gelagert werden. Nach dem Öffnen innerhalb von 24 Stunden bei ≤30 °C und ≤60 % rF verarbeiten. Bei Überschreitung vor Gebrauch bei 60±5 °C für >24 h backen.
• Reinigung:Verwenden Sie Isopropylalkohol (IPA) zur Reinigung. Verwenden Sie keine Lösungsmittel, die Silikon angreifen. Ultraschallreinigung wird nicht empfohlen.

12. Anwendungsdesign-Überlegungen

12.1 Thermomanagement

Mit einem Wärmewiderstand von 260 °C/W (Sperrschicht-Lötstelle) ist eine ordnungsgemäße Wärmeableitung bei hohen Strömen entscheidend. Die Sperrschichttemperatur darf 120 °C nicht überschreiten. Für Kfz-Innenraumanwendungen stellen Sie sicher, dass die Leiterplatte ausreichend Kupferfläche zur Wärmeableitung aufweist.

12.2 Farbkonsistenz

Das Farbbin 5E gewährleistet einen engen gelben Farbpunkt. Verwenden Sie für Multiled-Designs LEDs aus demselben Bin, um Farbabweichungen zu minimieren.

13. Technischer Vergleich

Im Vergleich zu herkömmlichen gelben Through-Hole-LEDs bietet dieses PLCC-Gehäuse eine geringere Bauhöhe (1,84 mm), Kompatibilität mit automatischer Bestückung und höhere Zuverlässigkeit durch Silikonverkapselung. Im Vergleich zu anderen SMD-gelben LEDs bietet es einen weiteren Abstrahlwinkel (120° vs. typisch 110°) und eine AEC-Q101-Qualifikation, was es für Kfz-Anwendungen bevorzugt macht.

14. Häufig gestellte Fragen

F1:Kann ich diese LED kontinuierlich mit 50 mA betreiben?

A:Nein, der absolute maximale DC-Durchlassstrom beträgt 30 mA. 50 mA sind nur für gepulsten Spitzenbetrieb mit einem Tastverhältnis von 1/10 und einer Pulsbreite von 10 ms zulässig.

F2:Was ist die typische Wellenlänge dieser gelben LED?

A:Gemäß dem Farbbin 5E beträgt die dominante Wellenlänge etwa 588 nm mit CIE-Koordinaten um (0,57, 0,42).

F3:Wie sollte ich ungenutzte LEDs nach dem Öffnen des Feuchtigkeitsschutzbeutels lagern?

A:Backen Sie die LEDs bei 60±5 °C für >24 Stunden vor Gebrauch, wenn die Aussetzzeit 24 Stunden überschreitet. Lagern Sie sie stets in einer trockenen Umgebung (≤60 % rF) bei ≤30 °C.<≤60 % rF) bei ≤30 °C.<≤30 °C.

F4:Ist diese LED für die Außenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen geeignet?

A:Sie ist gemäß AEC-Q101 für Innenraumanwendungen qualifiziert. Für den Außenbereich (z. B. Rückleuchten) kann eine zusätzliche Validierung erforderlich sein, da das Gehäuse möglicherweise nicht denselben Umgebungsbelastungen (z. B. UV, Salzsprühtest) standhält.

15. Praktische Anwendungsbeispiele

15.1 Ambiente-Beleuchtung des Armaturenbretts

In einem Fahrzeugarmaturenbrett sorgt eine Anordnung von 10-20 gelben LEDs mit einem Konstantstromtreiber (z. B. 15 mA pro LED) für eine gleichmäßige Hintergrundbeleuchtung. Der weite Abstrahlwinkel gewährleistet keine dunklen Stellen. Mit ordnungsgemäßem Thermomanagement behalten die LEDs über die Lebensdauer des Fahrzeugs eine konstante Helligkeit.

15.2 Beleuchtung von Drucktastenschaltern

Eine einzelne gelbe LED hinter einer diffusen Schalterkappe bietet eine klare Anzeige. Die hohe Lichtstärke (1600 mcd) sorgt auch bei hellem Sonnenlicht für Sichtbarkeit. Die ESD-Robustheit minimiert Ausfälle während der Montage.

16. Funktionsprinzip

Die LED verwendet einen blau emittierenden InGaN-Chip, der mit einem gelben Leuchtstoff (z. B. YAG:Ce) beschichtet ist. Das blaue Licht (~450 nm) regt den Leuchtstoff teilweise an, der gelbes Licht (~550-600 nm) emittiert. Die Kombination aus durchgelassenem blauen und gelben Leuchtstoff ergibt eine wahrgenommene gelbe Farbe. Der Leuchtstoff wird präzise gesteuert, um die spezifischen Farbkoordinaten des 5E-Bins zu erreichen.

17. Branchentrends und Zukunftsausblick

Der Trend zur Miniaturisierung und Oberflächenmontage setzt sich fort, wobei PLCC-Gehäuse wie dieses in der Automobil- und Allgemeinbeleuchtung weit verbreitet sind. Der Automobilsektor bewegt sich hin zu reiner LED-Innenbeleuchtung, getrieben durch Energieeffizienz und Designflexibilität. Zukünftige Entwicklungen könnten noch kleinere Gehäuse (z. B. Größen 3014 oder 2016) mit höheren Lumen-Dichten und verbessertem Thermomanagement durch fortschrittliche Substratmaterialien umfassen. Die AEC-Q101-Qualifikation wird ein Maßstab für Automobilzuverlässigkeit bleiben.