バイカラー トップビュー LED 67-22シリーズ データシート - P-LCC-4パッケージ - 2.0V 標準 - ブリリアントイエロー/グリーン - 日本語技術文書

1. 製品概要

67-22シリーズは、コンパクトなP-LCC-4パッケージに収められたバイカラー（多色）トップビューLEDのファミリーです。これらの部品は光学インジケータとして設計され、白色のパッケージ本体と無色透明ウィンドウを備えています。重要な設計特徴は、光結合を最適化し広い視野角を実現する統合型インターリフレクターであり、これによりライトパイプやバックライト用途に特に適しています。低電流要求は、電力に敏感な携帯機器への適合性をさらに高めています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDシリーズの主な利点は、そのパッケージ設計と材料選択に由来します。パッケージ形状とインターリフレクターによって実現される広い視野角は、均一な光分布を保証し、インジケータやバックライト用途にとって重要です。本デバイスは自動実装装置に対応し、8mmテープリールで供給されるため、大量組立プロセスを効率化します。また、鉛フリーでRoHS指令に準拠する設計です。ターゲット市場には、通信機器（電話機やファクシミリのインジケータ、バックライト）、LCD、スイッチ、シンボルの一般的なバックライト、信頼性の高い低電力の視覚的フィードバックが必要なあらゆる汎用表示が含まれます。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 絶対最大定格

デバイスの動作限界は特定の条件（Ta=25°C）で定義されます。最大逆電圧（V_R）は5Vです。両チップタイプ（UYおよびSYG）の連続順電流（I_F）定格は25 mAで、1 kHz、1/10デューティサイクル条件下では60 mAのピーク順電流（I_FP）が許容されます。各チップの最大許容損失（P_d）は60 mWです。デバイスは2000V（HBM）の静電気放電（ESD）に耐えます。動作温度範囲（T_opr）は-40°Cから+85°C、保管温度（T_stg）は-40°Cから+95°Cです。はんだ付けガイドラインでは、リフローはんだ付けは260°Cで10秒間、手はんだ付けは350°Cで3秒間以内と規定されています。

2.2 電気光学特性

主要な性能指標はTa=25°C、I_F=20mAで測定されます。UY（ブリリアントイエロー）チップの標準光度（I_V）は120 mcd（最小80 mcd）です。SYG（ブリリアントイエローグリーン）チップの標準I_Vは80 mcd（最小50 mcd）です。両者とも標準視野角（2θ1/2）は120度です。UYチップの標準ピーク波長（λp）は591 nm、主波長（λd）は589 nmです。SYGチップの標準λpは575 nm、λdは573 nmです。両者とも標準スペクトル半値幅（Δλ）は20 nmです。両タイプの順電圧（V_F）は標準2.0Vで、範囲は1.7Vから2.4Vです。最大逆電流（I_R）はV_R=5Vで10 μAです。

3. ビニングシステムの説明

本製品は主要パラメータを分類するビニングシステムを採用しており、アプリケーション設計における一貫性を確保します。これは製品ラベル上のコードで示されます。CATコードは光度ランクを指し、測定された光出力に基づいてLEDを分類します。HUEコードは主波長ランクに対応し、特定の色度点によってLEDをグループ化します。REFコードは順電圧ランクを示し、電気的特性によってデバイスを選別します。このビニングにより、設計者は特定のニーズに合わせて厳密に制御されたパラメータを持つLEDを選択できます。

4. 性能曲線分析

4.1 相対光度 vs. 周囲温度

提供されているUYおよびSYGチップの両方の曲線は、相対光度が周囲温度（T_a）に大きく依存することを示しています。光度は25°Cで100%に正規化されています。温度が-40°Cまで低下すると、相対光度は大幅に低下し、UYチップでは60%を下回る可能性があります。逆に、温度が動作上限（+85°C）に向かって上昇すると、光度も25°Cの基準点から低下します。この熱的デレーティングは、広い温度変動にさらされるアプリケーションにとって重要な考慮事項です。

4.2 順電流 vs. 順電圧

IV特性曲線は、25°Cにおける順電流（I_F）と順電圧（V_F）の関係を示しています。曲線は非線形で、ダイオードに典型的なものです。両LEDタイプとも、標準試験電流20 mAでは、電圧は通常約2.0Vです。曲線は、標準点を超えるわずかな電圧の増加が電流の急激な増加につながることを示しており、熱暴走やデバイス故障を防ぐための駆動設計における電流制限回路の重要性を強調しています。

4.3 相対光度 vs. 順電流

この曲線は、駆動電流の関数としての光出力を示しています。光度は順電流とともに増加しますが、特に高電流では完全に線形ではありません。この曲線により、設計者は標準の20mA試験条件以外の駆動電流での光出力を推定できます。また、効率の傾向も暗黙的に示しています。非常に高い電流でLEDを駆動すると、光出力の向上が逓減する一方で、消費電力と接合温度が増加する可能性があります。

4.4 スペクトル分布

スペクトル分布グラフは、25°Cにおける両チップの波長に対する相対放射パワーを示しています。UYチップは約591 nmをピークとする黄色領域で発光します。SYGチップは約575 nmをピークとする黄緑色領域で発光します。両スペクトルは比較的狭い帯域幅（表に記載されているように約20 nm FWHM）を示しており、これはAlGaInP半導体材料の特徴であり、飽和した純粋な色をもたらします。

4.5 放射指向性図

極座標放射指向性図は、光強度の空間分布を描いています。この図は広い視野角を確認しており、0°（軸上）から90°までのさまざまな角度で測定された強度を示しています。曲線の形状は光がどのように放射されるかを示しており、光ガイドの設計やバックライト用途での均一な照明を確保するために重要です。パッケージ内のインターリフレクターが、この特定の放射パターンに寄与しています。

5. 機械的およびパッケージング情報

5.1 パッケージ寸法

LEDはP-LCC-4（プラスチックリードチップキャリア、4ピン）パッケージに収められています。パッケージ本体は白色です。長さ、幅、高さ、リード間隔、その他の重要な機械的特徴を詳細に示した寸法図が提供されています。主要寸法には、パッケージの全体サイズと、2つの内部LEDチップ（通常はバイカラー動作用）のアノード/カソードパッドの位置が含まれます。指定されていない公差はすべて±0.1 mmです。

5.2 極性識別とパッド設計

パッケージには4本のリードがあります。内部接続構成は提供されたテキストでは明示的に詳細化されていませんが、このようなバイカラートップビューLEDでは標準的です。2つの異なる色のチップに対して、2つのアノードと2つのカソード、または共通アノード/カソード構成です。物理的なピン配置と推奨PCBパッドレイアウトは、正しい電気的接続と信頼性の高いはんだ付けを確保するために寸法図で定義されています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

本デバイスは気相リフローに適しており、自動実装装置に対応しています。絶対最大定格では、はんだ付け温度プロファイルを規定しています。リフローはんだ付けは260°Cを10秒間超えてはならず、手はんだ付けは350°Cを3秒間超えてはなりません。これらの制限を遵守することは、プラスチックパッケージと内部ワイヤーボンドへの損傷を防ぐために不可欠です。部品は自動組立プロセスを容易にするために、8mmテープリールで供給されます。

7. パッケージングおよび発注情報

本製品は、8mmキャリアテープに対応したテープリールで入手可能です。通常、リール寸法図が含まれます。リールまたはパッケージのラベルには、トレーサビリティと検証のための重要な情報が含まれています。部品番号（PN）、顧客部品番号（CPN）、数量（QTY）、ロット番号（LOT NO）、および前述のビニングコード（CAT、HUE、REF）です。

8. アプリケーション提案

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

主な用途には以下が含まれます。通信機器（ステータスインジケータ、キーパッドバックライト）、LCD、メンブレンスイッチ、シンボルのためのフラットパネルバックライト、LEDからリモートインジケータ位置へ光を導くライトパイプシステム、民生電子機器、産業用制御装置、自動車内装における汎用ステータスおよび電源インジケータ。

8.2 設計上の考慮事項

電流制限：連続動作では、順電流を25 mA以下に制限するために、常に直列抵抗または定電流ドライバを使用してください。熱管理：温度による光度のデレーティングを考慮してください。高周囲温度環境では、十分な放熱を確保するか、駆動電流を低減してください。光学設計：広い視野角とインターリフレクターを活用し、広く均一な照明を必要とする用途に適用してください。ライトパイプの場合、LEDの放射パターンと互換性のある材料と形状を選択してください。ESD保護：デバイスは2000V HBM定格であるため、取り扱いおよび組立中は標準的なESD対策を実施してください。

9. 技術比較と差別化

67-22シリーズの主な差別化要因は、そのパッケージと光学設計にあります。インターリフレクターを備えたP-LCC-4パッケージは、ライトパイプへの効率的な結合を必要とする用途に特化して設計されており、これは標準的なトップビューLEDでは必ずしも最適化されていない機能です。広い120度の視野角は、狭視野角デバイスと比較して配置と視認性においてより多くの柔軟性を提供します。AlGaInP技術による特定のブリリアントイエローおよび黄緑色の入手可能性は、高い色純度と効率を提供します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: より明るい出力を得るために、このLEDを30 mAで駆動できますか？

A: 絶対最大連続順電流は25 mAです。この定格を超えると、接合温度とストレスの増加により、信頼性と寿命が低下する可能性があります。より高い輝度が必要な場合は、過駆動するのではなく、より高い光度（CATコード）のビンからLEDを選択してください。

Q: なぜ低温環境では光出力が低下するのですか？

A: 性能曲線に示されているように、半導体LEDの光度は一般に周囲温度が低下すると減少します。これは、半導体材料と低温での光子放出効率の特性です。広い温度範囲での動作が必要な場合は、設計においてこれを考慮する必要があります。

Q: HUEおよびREFビニングコードの目的は何ですか？

A: これらのコードは、色と電圧の一貫性を確保します。複数のLEDを並べて使用するアプリケーション（例：アレイやバーグラフ）では、同じHUEビンからのLEDを使用することで、均一な色の外観が保証されます。同じREFビンからのLEDを使用することで、類似の順電圧を持つため、並列駆動した場合により均一な電流分担が得られます。

11. 実用的なアプリケーション事例研究

産業用機器のステータスインジケータパネルを設計することを考えてみましょう。このパネルは、筐体の奥深くに取り付けられたPCBからのインジケータ光をフロントパネルに導くためにライトパイプを使用します。67-22シリーズLEDは理想的な選択肢です。そのインターリフレクターは、光をライトパイプの入口に効率的に結合し、損失を最小限に抑えます。広い視野角により、LEDが完全に整列していなくても光が効果的に捕捉されます。ブリリアントイエロー色（UY）は高い視認性を提供します。設計者は、すべてのインジケータで一貫した色を得るために単一のHUEビンからLEDを選択し、指定された標準輝度を達成するために20 mAに設定されたシンプルな抵抗ベースの電流制限回路を実装するでしょう。

12. 動作原理紹介

これらのLEDは、AlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）半導体技術に基づいています。p-n接合に順電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入されます。それらの再結合により、光子（光）の形でエネルギーが放出されます。発光の特定の色（波長）は、AlGaInP材料のバンドギャップエネルギーによって決定され、これは黄色（UY）または黄緑色（SYG）の光を生成するために結晶成長プロセス中に設計されます。プラスチックパッケージ（P-LCC-4）は、環境保護、機械的支持を提供し、光出力を形成するインターリフレクターを収容します。

13. 技術トレンド

インジケータLEDの一般的なトレンドは、より高い効率（単位電力あたりのより多くの光出力）、高密度基板のためのより小さなパッケージサイズ、および改善された信頼性に向かって続いています。また、高度なビニング技術による色域の拡大と色の一貫性の向上にも焦点が当てられています。LEDパッケージ内に内蔵電流制限抵抗やICドライバなどの機能を統合することも、回路設計を簡素化するもう一つの成長トレンドです。厳格な環境規制（RoHS、REACH）に準拠した材料の使用は、現在では標準的な要件となっています。