LUXEON c Hochleistungs-Lichtquelle
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LUXEON c
Hochleistungs-LED
Für Geräte, mobile Lichtquellen,
Werkzeuge und mehr
Technisches Datenblatt DS41
LUXEON® c
Hochleistungs-Lichtquelle
Einführung
LUXEON® c ist die Hochleistungs-LED, die Hersteller von Haushaltsgeräten, mobilen Lichtquellen
und Elektrowerkzeugen in die Lage versetzt, qualitativ hochwertige und leistungsfähige LEDs auf
wirtschaftliche Weise in ihre Anwendungen zu integrieren. LUXEON c liefert einen hohen Lichtstrom
pro Dollar sowie einen Lichtstrom von noch 70 % nach 20.000 Stunden Betriebszeit in einem
äußerst kompakten Gehäuse, das auch in kleinste Einbauräume einfach integriert werden kann.
LUXEON c – Merkmale
• Typische Lichtleistung von 85 Lumen bei 350 mA
• Kleine, nicht gekapselte Lichtquelle vereinfacht das Optik-Design
• Plättchen-auf-Keramik-Konstruktion reduziert das Wärmemanagement
• Maximale Sperrschichttemperatur von 135 °C
• Max. Ansteuerungsstrom 500 mA
• Beste Feuchtigkeitsempfindlichkeit: JEDEC Level 1, unbegrenzte Floor-Life-Zeit – keine
Instandsetzung erforderlich
• RoHS-konform – Bleifreies Reflow-Lötmittel, JEDEC 020c-kompatibel
• Kleine Bauform: 2,04 x 1,64 x 0,7 mm
Inhaltsverzeichnis Produktbezeichnungen................................................................................................................................................. 3 Durchschnittliche Lichtstromstabilitäts-Eigenschaften......................................................................................... 3 Einhaltung der Umweltschutzbestimmungen.......................................................................................................... 3 Produktauswahl............................................................................................................................................................. 3 Elektrische und optische Eigenschaften................................................................................................................... 4 Maximale Absolutnennwerte...................................................................................................................................... 5 JEDEC Feuchtigkeitsempfindlichkeit......................................................................................................................... 5 Reflow-Löteigenschaften............................................................................................................................................. 6 Abmessungen................................................................................................................................................................. 7 Pad-Konfiguration......................................................................................................................................................... 8 Lötaugen-Anordnung................................................................................................................................................... 8 Wellenlängen-Eigenschaften........................................................................................................................................ 9 Lichtleistungseigenschaften im Temperaturverlauf..............................................................................................10 Typische Durchlassstrom-Eigenschaften................................................................................................................11 Stromabnahmekurven................................................................................................................................................12 Typisches Raumstrahlungsmuster............................................................................................................................13 Emitter-Taschenband-Verpackung...........................................................................................................................14 Emitterspule.................................................................................................................................................................15 Klasseneinteilung und Etikettierung des Produkts..............................................................................................16 LUXEON c Einteilungsstruktur...............................................................................................................................16 LUXEON c Einteilungskoordinaten........................................................................................................................17 LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 2
Produktbezeichnungen
LUXEON c wird mit 350 mA und bei einer Stromimpulsdauer von 20 ms getestet und verpackt. Für alle Kennlinien, in denen das Thermalpad bei
einer konstanten Temperatur (üblicherweise 25 ºC) gehalten wird, erfolgt die Messung mit einer Stromimpulsdauer von 20 ms.
Die Teilenummer besitzt folgenden Aufbau:
L X C L –A B C D – E F G H
Wobei:
A – Gehäuse und Strahlungsmuster (Wert E für Lambert-Emitter)
B – bezeichnet die Farbe im ausgeschalteten Zustand (Wert Y für gelb)
C – bezeichnet die Farbe im eingeschalteten Zustand (Wert W für die c-Serie)
D – bezeichnet Erzeugung
EFGH – reserviert für zukünftige Produktangebote
Aus diesem Grund entsprechen die bei 350 mA getesteten und eingeteilten Produkte dem Bezeichnungsschema:
L X C L - EYW 4
Durchschnittliche Lichtstromstabilitäts-Eigenschaften
Die Lichtstromstabilität bei LEDs wird gewöhnlich als Prozentsatz der nach einem bestimmten Zeitraum noch vorhandenen ursprünglichen Lichtleistung
definiert. Philips Lumileds geht davon aus, dass LUXEON c Produkte durchschnittlich einen Lichtstrom von noch 70 % (L70) nach 20.000 Betriebsstunden
und einem Durchlassstrom von bis zu 350 mA aufweisen. Diese Hochrechnung basiert auf einem Konstantstrombetrieb bei einer Sperrschichttemperatur
von maximal 135 °C. Diese Leistungsangabe beruht auf unabhängigen Testdaten, älteren Daten von Philips Lumileds-Tests mit ähnlichen Materialsystemen
sowie auf internen Zuverlässigkeitstests von LUXEON. Die Einhaltung der in diesem Datenblatt enthaltenen konstruktiven Grenzen ist erforderlich, um
die angestrebte Lichtstromstabilität zu erreichen.
Einhaltung der Umweltschutzbestimmungen
Philips Lumileds engagiert sich für die Herstellung umweltfreundlicher Produkte für die LED-Beleuchtungsbranche. LUXEON c erfüllt die Anforderungen
der Richtlinien der Europäischen Union zur Beschränkung von gefährlichen Stoffen in elektronischen Geräten. Die RoHS- und REACH-Richtlinien
werden ebenfalls erfüllt. Philips Lumileds wird keine der folgenden eingeschränkten Materialien vorsätzlich für die Herstellung von LUXEON c verwenden:
Blei, Quecksilber, Kadmium, sechswertiges Chrom, polybromierte Biphenyle (PBB) oder polybromierte Dephenyl-Ether (PBDE).
Produktauswahl
Produktnummer LXCL-EYW4
Beschreibung LUXEON c
Stückzahl pro Packung 5.000 und 10.000
Hinweise:
1. Philips Lumileds begrenzt die Toleranz beim Lichtstrom auf ± 10 %.
2. LUXEON c Produkte in höheren Leistungsstufen sind möglicherweise zukünftig lieferbar. Für weitere Informationen über zukünftige
Beleuchtungslösungen wenden Sie sich bitte an Philips Lumileds.
3. Für alle LXCL-EYW4-Produkte beträgt der Prüfstrom 350 mA.
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 3Elektrische und optische Eigenschaften
LUXEON c bei Prüfstrom (350 mA)
Thermalpad-Temperatur = 25 °C
Tabelle 1
Parameter Min. Typ. Max. Einheit
Lichtstrom 1
60 85 lm
Durchlassspannung 2
2,80 2,95 3,57 V
Farbtemperatur3 5000 K 5700 K 6500 K
CRI (Farbwiedergabeindex) 75
Dynamischer Widerstand4 0,64 Ω
Temperaturkoeffizient der Durchlassspannung5 -3,0 mV/°C
Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Gehäuse 8 °C/W
Sichtwinkel 120 Grad
Hinweise zu Tabelle 1:
1. Philips Lumileds hält eine Testtoleranz von ±10 % bei Lichtstrommessungen ein.
2. Philips Lumileds hält eine Toleranz von ±0,06 V bei Durchlassspannungs-Messungen ein.
3. Philips Lumileds hält eine Testtoleranz von ±0,005 % (x,y) bei Farbkoordinaten-Messungen ein.
4. Dynamischer Widerstand ist der Kehrwert der Steigung der linearen Durchlassspannungskurve und wird gemessen bei If = 350 mA.
5. Gemessen zwischen 25 °C [ TJ [ 110 °C bei If = 350 mA.
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 4Maximale Absolutnennwerte
Tabelle 2
Parameter Wert Einheit
Durchlassstrom (DC)1 500 mA
Durchlassstrom (Spitzenimpuls)2 1500 mA
ESD-Empfindlichkeit (JEDEC 3b) < 8000 V, Körper-Entladungsmodell (HBM)
Schutzklasse 3B JESD22-A114-E
Lagertemperatur -40 bis +120 °C
Reflow-Löttemperatur 260 für max. 40 s °C
LED-Sperrschichttemperatur 135 °C
Betriebstemperatur bei 350 mA -40 bis +85 °C
Feuchtigkeitsempfindlichkeit (MSL)3 1
Hinweise zu Tabelle 2:
1. Betrieb unter 100 mA wird nicht empfohlen.
2. Der Impulsspitzenstrom gilt für eine Impulszeit von 500 ms und einen maximalen Schaltungsfaktor von 10 %.
3. Gemäß IPC/JEDEC J-STD-20 MSL
4. LEDs sind nicht für den Betrieb mit Sperrvorspannung ausgelegt.
5. Belastungen über die Maximalwerte hinaus können den Emitter beschädigen. Maximale Belastungsgrenzen gelten für jeden Parameter, alle Parameter
haben Werte innerhalb der Stromabnahmekurven. Man kann davon ausgehen, dass Grenzwerte für einen oder mehrere Parameter gleichzeitig auf das
Produkt angewendet werden können. Der Betrieb bei Maximalwerten über einen längeren Zeitraum kann sich negativ auf die Gerätezuverlässigkeit
auswirken.
JEDEC Feuchtigkeitsempfindlichkeit
Tabelle 3
Durchfeuchtungs-Anforderungen
Stufe Floor-Life Standard
Zeit Bedingungen
Zeit Bedingungen (Stunden)
1 unbeschränkt [ 30 °C/ 168 85 °C/85 %
85 % rel. Luftfeuchte + 5 / -0 rel. Luftfeuchte
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 5Reflow-Löteigenschaften
Kritische Zone
TL bis Tp
Anstieg
Abfall
Vorheizen
t 25 ˚C bis Spitze
Zeit
JEDEC 020c
Tabelle 5
Profilmerkmal Bleifreier Zusammenbau
Durchschnittl. Anstiegrate (Tsmax bis Tp) max. 3 °C/Sekunde
Min. Vorheiztemperatur (Tsmin) 150 °C
Max. Vorheiztemperatur (Tsmax) 200 °C
Vorheizzeit (tsmin bis tsmax) 60–180 Sekunden
Zeit über Temperatur TL (tL) 217 °C
Zeit über Zeit (tL) 60–150 Sekunden
Spitzen-/Klassifizierungstemperatur (TP) 260 °C
Zeit innerhalb 5 °C der tatsächlichen Spitzentemperatur (tP) 20–40 Sekunden
Abfallrate max. 6 °C/Sekunde
Zeit von 25 °C bis Spitzentemperatur max. 8 Minuten
Hinweise zu Tabelle 5:
1. Alle Temperaturangaben beziehen sich auf die Leiterplatte, gemessen an der Oberfläche neben dem Gehäuse.
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 6Abmessungen
Licht emierende Oberfläche 2,04 ± 0,10
Kennzeichnet
opsche Mie
1,64 ± 0,10
DRAUFSICHT
Typisch
0,72 ± 0,10
0,15
0,7 ± 0,10 SEITENANSICHT
0,125 ± 0,05
1,10 ± 0,05
0,725 ± 0,05.
UNTERSICHT
- + 1,45 ± 0,05
Anode
0,50 ± 0,05
0,25 ± 0,05
Abbildung 1. Zeichnung der Gehäusekonturen
Hinweise zu Abbildung 1:
1. Alle Abmessungen in mm.
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 7Pad-Konfiguration
Kathode Anode
Untersicht
Abbildung 2a. Pad-Konfiguration
Lötaugen-Anordnung
Anode
Abbildung 2b. Lötaugen-Anordnung
Hinweise zu Abbildung 2:
1. Die Abbildung zeigt das für LUXEON c empfohlene Layout auf der Leiterplatte mit weißer Lötmaske.
Die Anwendungsübersicht AB36 zeigt umfangreiche Details zu diesem Layout, einschließlich der Gestaltung der Lötschablone. Zusätzlich sind *.dwg-
Dateien verfügbar (auf Anfrage).
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 8Wellenlängen-Eigenschaften
LXCL-EYW4 bei Prüfstrom, Gehäusetemperatur = 25 °C
Typische spektrale Strahlungsverteilung
,
Relative spektrale Strahlungsverteilung
,
,
,
,
,
Wellenlänge (nm)
Abbildung 3. Farbspektrum von Emittern mit 5000 K bis 7000 K, integrierte Messung
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 9Lichtleistungseigenschaften im Temperaturverlauf
Typischer relativer Lichtstrom in Beziehung zur Gehäusetemperatur
1,1
1,05
1
0,95
Relaver Lichtstrom
0,9
0,85
0,8
0,75
0,7
0,65
0,6
-40 -20 0 20 40 60 80
Temperatur LED-Gehäuse
° (˚C)
Abbildung 4. Relative Lichtleistung in Beziehung zur Temperatur
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 10Typische Durchlassstrom-Eigenschaften
Typischer Durchlassstrom in Beziehung zur Durchlassspannung, Ta = 25 °C
Thermalpad-Temperatur = 25 °C
500
400
Durchlassstrom (mA)
300
200
100
0
2,50 2,70 2,90 3,10 3,30 3,50
Durchlassspannung (V)
Abbildung 5. Durchlassstrom in Beziehung zur Durchlassspannung
Typischer relativer Lichtstrom in Beziehung zum Durchlassstrom
Ta = 25 °C
,
,
Relativer Lichtstrom
,
,
,
,
Durchlassstrom (mA)
Abbildung 6. Typischer relativer Lichtstrom in Beziehung zum Durchlassstrom
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 11Stromabnahmekurven
Stromabnahmekurve für 350 mA Ansteuerungsstrom
IF – Durchlassstrom (mA)
TA – Umgebungstemperatur (˚C)
Abbildung 7. Maximaler Durchlassstrom in Beziehung zur Umgebungstemperatur, basierend auf TJMAX = 135 ºC
Stromabnahmekurve für 500 mA Ansteuerungsstrom
IF – Durchlassstrom (mA)
TA – Umgebungstemperatur (˚C)
Abbildung 8. Maximaler Durchlassstrom in Beziehung zur Umgebungstemperatur, basierend auf TJMAX = 135 ºC
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 12Typisches Raumstrahlungsmuster
Typische Winkelintensitätsverteilung
,
,
Relative Lichtstromintensität
,
,
,
,
,
Winkel (Grad)
Abbildung 9. Typische Winkelintensitätsverteilung
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 13Emitter-Taschenband-Verpackung
PWFx-BAND
PERFORATIONSLOCH
4 0,1 1,5 0,1
1,75 0,1
KATHODENSEITE
0,3
2,26 0,1 0,1
ANODENSEITE
0,95 0,1
FREIES ENDE
1,95 0,1 0,254 0,02
Abbildung 10. Emitter-Taschenband
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 14Emitterspule
MAX. 14,4
(GEMESSEN
AN NABE)
+1,5
8,4 - 0,0 FENSTER
(GEMESSEN
AN NABE)
329,0 ±1,0
SIEHE DETAIL A
PERFORATIONSLOCH
NABENDURCHMESSER
100,0 ± 0,5
FREIES ENDE
FENSTER FENSTER
ABROLLRICHTUNG
1. FÜHRUNGS- UND ENDBANDLÄNGE MINDESTEN 250 TASCHEN
2. KATHODE ZEIGT ZUM PERFORATIONSLOCH
2,2 -- 0,0
0,2
VERSANDETIKETT MIN. 1,5
+0,5
MIN. 20,2 13,0 - 0,2
ACHSENDURCHFÜHRUNG
DETAIL A
Abbildung 11. Emitter-Spule
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 15Klasseneinteilung und Etikettierung des Produkts
Zweck der Produkteinteilung
Bei der Herstellung von Halbleiterprodukten gibt es eine Leistungsabweichung um die Durchschnittswerte in den technischen Datenblättern. Aus diesem
Grund teilt Philips Lumileds die LEDs nach Lichtstrom, Farbe und Durchlassspannung (Vf) ein.
Dekodieren der Produktklassenbezeichnung
LUXEON c Emitter werden mittels eines vierstelligen, alphanumerischen Codes (CAT-Code) gekennzeichnet, durch den die Werte von Emittern auf
einer Spule erkennbar werden. Derzeit werden die LUXEON c Emitter nach Farbe und Lichtstrom unterteilt. Alle Emitter auf einer Spule entsprechen
derselben Einteilungskombination mit 2 Variablen. Durch Verwendung dieser Codes ist es möglich, die optimale Mischung und Abstimmung von Produkten
zu bestimmen, um die Gleichartigkeit in einer gegebenen Anwendung zu gewährleisten. Spulen werden mit einem vierstelligen alphanumerischen CAT-Code
im nachstehenden Format gekennzeichnet.
ABCD
A, B und C = Farbeinteilung (80A, 81A usw.)
D= Lichtstromeinteilung (6 oder7)
Obwohl mehrere Einteilungen ausgewiesen sind, schwankt die Produktverfügbarkeit in einer bestimmten Einteilung je nach Produktionsserie und Produktleistung.
LUXEON c Einteilungsstruktur
0,44
K
2700
0K
300
0,42 8C
8B
K 7C
00
35 7B Planckscher-
6C Strahler-Linie
8D
0,40 K 8A
00
40 6B 7D
7A
5C
6D
K 2725K
00 ±145K
0,38 45 5B
6A
3045K
4C 5D ±175K
K
00
50 4B 5A 3465K
±245K
3C
4D
y
0,36
K
00
3985K
3B
57
4A ±275K
2C 3D
3A 4503K
K
2B ±243K
00
0,34
65
2D
1C
2A
1B
1D
0,32
1A 5028K
±283K
6530K 5665K
±510K ±355K
0,30
0,28
0,28 0,30 0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42 0,44 0,46 0,48 0,50
x
Abbildung 12 LUXEON c Einteilungsstruktur
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 16LUXEON c Einteilungskoordinaten
LUXEON c Emitter werden nach x- und y-Koordinaten getestet und eingeteilt.Vier Farbeinteilungen, jede bestehend aus angrenzenden ANSI-Einteilungen,
decken den CCT-Bereich von 5000 K bis 6500 K ab.
LUXEON c Einteilungskoordinaten
Tabelle 6
Nominale Farbtemperatur ANSI-Einteilungen CAT-Einteilungscodes X Y
5000 K – 5700 K 3B + 2C 80 A 0,346260 0,368726
0,329053 0,353812
0,329231 0,338226
0,344719 0,351301
5000 K – 5700 K 3A + 2D 81A 0,344719 0,351301
0,329231 0,338226
0,329330 0,330539
0,343985 0,342749
5700 K – 6500 K 2B + 1C 82A 0,329053 0,353812
0,311529 0,339129
0,313540 0,323739
0,329231 0,338226
5700 K – 6500 K 2A + 1D 83A 0,329231 0,338226
0,313640 0,323739
0,314359 0,318612
0,329330 0,326100
Hinweise zu Tabelle 6:
1. Philips Lumileds hält eine Testtoleranz von ±0,005 % auf x- und y-Farbkoordinaten ein.
Lichtstrom-Einteilungen
Tabelle 7
Lichtstrom-Einteilungen – Alle Farben
Einteilungscode Minimaler Photometrischer Lichtstrom (lm) Maximaler photometrischer Lichtstrom (lm)
6 60 80
7 80 100
Tabelle 7 listet die Standardeinteilungen nach photometrischem Lichtstrom für LUXEON c Emitter auf (getestet und eingeteilt mit 350 mA).
LUXEON c Datenblatt DS41 (03.03.10) 17Informationen zum Unternehmen
Philips Lumileds ist der weltweit führende Hersteller von Hochleistungs-LEDs für alltägliche Beleuchtungsanwendungen.
Die Rekorde des Unternehmens im Bezug auf Lichtleistung, Wirkungsgrad und Wärmemanagement sind das direkte Ergebnis
unseres beständigen Engagement für die LED-Technologie, die umweltfreundlichere Lösungen ermöglicht, zur Reduzierung
von CO2-Emissionen beiträgt und die Notwendigkeit des Ausbaus von Kraftwerken reduziert. Philips Lumileds LUXEON®
LEDs ermöglichen bisher nicht realisierbare Anwendungen für die Außenbeleuchtung, Verkaufsraumbeleuchtung und
Wohnraumbeleuchtung.
Philips Lumileds ist ein vollständig integrierter Lieferant, der LED-Material in allen drei Grundfarben (Rot, Grün, Blau) und Weiß
produziert. Philips Lumileds verfügt über Forschungs- und Entwicklungszentrum in San Jose, Kalifornien und in den Niederlanden
sowie Produktionsstätten in San Jose, Singapur und Malaysia. Das im Jahr 1999 gegründete Unternehmen Philips Lumileds
ist Technologieführer im Bereich der LEDs mit hohem Lichtstrom und hat sich für der Überbrückung der Kluft zwischen
Halbleitertechnologie und der Welt der Beleuchtung verschrieben. Weitere Informationen über die LUXEON LED-Produkte
und Halbleiter-Lichttechnologien des Unternehmens finden Sie unter www.philipslumileds.com.
www.philipslumileds.com
www.futurelightingsolutions.com
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