7343/B1C2-A PSA/MS LEDランプ データシート - T-1 3/4パッケージ - 468nm 青色 - 20mA 3.2V - 技術文書

1. 製品概要

7343/B1C2-A PSA/MSは、優れた光度を必要とする用途向けに設計された高輝度青色LEDランプです。InGaNチップを採用し、代表波長470nmの青色光を発します。汎用性の高いT-1 3/4ラウンドパッケージに収められており、コンパクトで多様な電子機器アセンブリに適した形状を提供します。

中核的な利点：このLEDシリーズは、信頼性と堅牢性を追求して設計されています。主な特徴として、複数の視野角の選択肢、自動実装に対応したテープ＆リール供給、RoHS環境基準への適合があり、有害物質を含まない製品であることを保証します。

ターゲット市場：主に商業用および産業用の標識・サイン用途を対象としています。その高輝度と色の均一性は、要求の厳しい視覚表示システムに最適です。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷を与える可能性のあるストレスの限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

• 逆電圧 (VR)：5 V - 逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部の破壊を引き起こす可能性があります。
• 連続順電流 (IF)：30 mA - 信頼性の高い長期動作のための最大直流電流です。
• ピーク順電流 (IFP)：100 mA - 過渡的なサージに対処するため、パルス条件（デューティ比1/10、1kHz）でのみ許容されます。
• 電力損失 (Pd)：110 mW - Ta=25°Cにおいてパッケージが放散できる最大電力で、VF * IFとして計算されます。
• 動作・保管温度：-40°C ～ +85°C / -40°C ～ +100°C。この広い範囲により、過酷な環境下での機能性が確保されます。
• ESD (HBM)：1000 V - 静電気放電に対する中程度の感受性を示します。適切な取り扱い手順が必要です。
• はんだ付け温度 (Tsol)：260°C、5秒間 - リフローはんだ付けプロファイルの許容範囲を定義します。

2.2 電気光学特性 (Ta=25°C)

これらのパラメータは標準試験条件（IF=20mA）下で測定され、デバイスの性能を定義します。

• 光度 (Iv)：2850 - 7150 mcd（ミリカンデラ）。この広い範囲はビニングシステム（第3章参照）によって管理されます。高い最小値は明るい出力を示しています。
• 視野角 (2θ1/2)：23度（代表値）。これは比較的狭いビーム角であり、指向性照明のために光出力を集中させます。
• ピーク波長 (λp)：468 nm（代表値）。スペクトル放射が最も強くなる波長です。
• 主波長 (λd)：465 - 475 nm。人間の目が知覚する波長で、これもビニングによって管理されます。
• スペクトル帯域幅 (Δλ)：25 nm（代表値）。色純度を定義します。帯域幅が小さいほど、より単色に近い色となります。
• 順電圧 (VF)：20mA時 2.8 - 3.6 V。LEDが動作時の両端電圧降下で、ドライバ設計に重要です。
• 逆電流 (IR)：VR=5V時 最大50 μA。オフ状態における接合部のリーク電流の尺度です。

3. ビニングシステムの説明

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは性能別のビンに分類されます。

3.1 放射強度ビニング

LEDは、20mAで測定された光度に基づいて4つのビン（P, Q, R, S）に分類されます。例えば、ビンSは最高出力（5650-7150 mcd）を提供します。設計者は±10%の測定許容差を考慮する必要があります。

3.2 主波長ビニング

2つの波長ビン（1と2）により色の均一性が確保されます。ビン1は465-470nm、ビン2は470-475nmをカバーし、測定許容差は±1.0nmです。

3.3 順電圧ビニング

2.8Vから3.6Vまでの4つの電圧グループ（0, 1, 2, 3）は、効率的な電流制限回路の設計と消費電力の予測に役立ち、許容差は±0.1Vです。

4. 性能曲線分析

データシートには、非標準条件下でのデバイス挙動を理解するために不可欠ないくつかの特性曲線が提供されています。

4.1 相対強度 vs. 波長

この曲線は468nm付近に鋭いピークを示し、代表的な帯域幅25nmの青色発光を確認します。他のスペクトル領域での放射は最小限です。

4.2 指向性パターン

極座標図は23度の視野角を示し、中心軸からの角度が大きくなるにつれて光強度がどのように減少するかを示しています。これは標識における光学設計に重要です。

4.3 順電流 vs. 順電圧（IV曲線）

この曲線は、ダイオードに典型的な指数関数的関係を示しています。順電圧は電流に対して対数的に増加します。代表的な動作点である20mAでは、VFは約3.2Vです。

4.4 相対強度 vs. 順電流

光出力は最大定格まで電流に対してほぼ線形です。ただし、指定電流を超えてLEDを駆動すると、効率低下や劣化の加速を引き起こします。

4.5 熱特性

相対強度 vs. 周囲温度：半導体内での非放射再結合の増加により、周囲温度が上昇すると発光出力は減少します。輝度を維持するためには、効果的な熱管理が不可欠です。

順電流 vs. 周囲温度：定電圧駆動の場合、VFの減少により順電流は温度とともに増加します。これは安定動作のための定電流ドライバの重要性を強調しています。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法図

機械図面はT-1 3/4パッケージの寸法を規定しています。主要な寸法には、全体径、リード間隔、エポキシレンズ形状が含まれます。特に記載のない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、標準公差は±0.25mmです。フランジ下の樹脂の最大突出は1.5mmです。

5.2 極性識別とリードフレーム

カソードは通常、レンズ上のフラット部分、短いリード、または図面に従ったその他のマーキングによって識別されます。逆バイアスによる損傷を防ぐため、取り付け時には正しい極性を守る必要があります。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

6.1 リード成形

• エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた位置で曲げを行い、応力亀裂を防止してください。
• はんだ付け前にリードを成形してください。
• パッケージに応力を加えないでください。位置がずれたPCB穴は応力を誘発し、性能を低下させる可能性があります。
• リードは室温で切断してください。

6.2 保管条件

• 推奨保管条件：温度 ≤ 30°C、相対湿度 ≤ 70%。
• 出荷後の棚寿命：上記条件下で3ヶ月。
• 長期保管（最大1年）の場合は、窒素と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。
• 湿気の多い環境での急激な温度変化は結露を引き起こす可能性があるため、避けてください。

6.3 はんだ付け推奨事項

手はんだ：はんだごて先温度 ≤ 300°C（最大30W）、はんだ付け時間 ≤ 3秒、エポキシボールから ≥ 3mmの距離を保ってください。

フロー/ディップはんだ付け：予熱 ≤ 100°C、 ≤ 60秒、はんだ浴温度 ≤ 260°C、 ≤ 5秒、ボールから ≥ 3mmの距離を保ってください。

一般的なルール：高温プロセス中にリードに応力を加えないでください。はんだ付け（ディップまたは手はんだ）は1回のみとし、複数回行わないでください。はんだ付け後はLEDを自然冷却させてください。

7. 梱包・発注情報

7.1 梱包仕様

LEDはESD損傷を防ぐため、静電気防止バッグに梱包されています。梱包階層は以下の通りです：バッグあたり200-500個 -> 内箱あたり5袋 -> 外箱（マスターカートン）あたり10個の内箱。

7.2 ラベル説明

バッグ/カートンのラベルには以下が含まれます：CPN（顧客品番）、P/N（品番）、QTY（数量）、CAT（光度・電圧ビン）、HUE（波長ビン）、REF（参照）、LOT No.（トレーサビリティコード）。

7.3 生産指定 / 品番体系

品番7343/B1C2-A PSA/MSは構造化されたフォーマットに従っており、各要素はシリーズ、色（青）、光度ビン、電圧グループ、視野角、レンズタイプを示します。これにより、所望の性能特性を正確に発注することが可能です。

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

• カラーグラフィックサイン＆メッセージボード：高輝度と鮮やかな青色は、フルカラーRGBディスプレイやモノクロームの青色メッセージングに優れています。
• 可変メッセージサイン (VMS)：高速道路や公共情報表示に使用され、様々な照明条件下での信頼性と視認性が重要です。
• 商業用屋外広告：個々のピクセルの輝度が全体の画像の明瞭さとインパクトに貢献する大型ディスプレイに適しています。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流駆動：安定した光出力と長寿命を確保するため、常に ≤ 30mA DCに設定された定電流ドライバを使用してください。高温環境ではデレーティングを考慮してください。
• 熱管理：パッケージの熱経路は限られていますが、PCB上での良好な気流または放熱を確保することで温度上昇を緩和し、輝度と寿命を維持できます。
• 光学設計：23度の視野角は指向性の光を提供します。より広い照明が必要な場合は、二次光学部品（拡散板、レンズ）が必要になる場合があります。
• ESD保護：特に静電気放電が発生しやすい環境では、LEDに接続するPCBラインにESD保護を実装してください。

9. 技術比較と差別化

一般的な5mm青色LEDと比較して、7343/B1C2-Aは大幅に高い光度（数百mcdに対して数千mcd）を提供し、視認性が最も重要な用途に適しています。その構造化されたビニングシステムは、ビニングされていない、または緩やかにビニングされた代替品と比較して、大規模ディスプレイにおいてより優れた色と輝度の一貫性を提供します。堅牢なパッケージと詳細な取り扱い仕様は、趣味用途ではなく、産業用の信頼性を考慮して設計された製品であることを示しています。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q1: このLEDを30mAで連続駆動できますか？

A: はい、30mAは連続順電流の絶対最大定格です。最適な寿命と信頼性のためには、特に高温環境では、代表的な20mA試験条件以下での動作が推奨されます。

Q2: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λp）はスペクトル出力曲線の物理的なピーク（468nm）です。主波長（λd）は知覚される色に一致する単一波長（代表値470nm）です。設計者は色指定には主波長を使用すべきです。

Q3: 自分のアプリケーションに適したビンをどのように選択すればよいですか？

A: アレイ内での均一な外観が必要な場合は、主波長について厳しいビン（例：ビン1のみ）を指定してください。最大輝度が必要な場合は、最高の光度ビン（S）を指定してください。サプライヤーはデータシートの範囲に従ってビニングされた部品を提供できます。

Q4: はんだ付け距離（ボールから3mm）がなぜそれほど重要ですか？

A: エポキシレンズと内部のワイヤーボンディングは熱に敏感です。はんだ付け中の過度の熱は、エポキシの亀裂、レンズの変形、またはボンディングの破断を引き起こし、即時または潜在的な故障につながる可能性があります。

11. 実践的設計ケーススタディ

シナリオ：屋外通信キャビネット用の高輝度青色ステータスインジケータの設計。

選定：日光下での最大視認性のために、ビンS（最高光度）およびビン1（均一な青色）の7343/B1C2-Aが選択されました。

回路設計：12V電源から20mA駆動するための、リニアレギュレータを使用したシンプルな定電流回路が設計され、代表的なVF 3.2Vに基づいて直列抵抗が計算されます。サージ保護のために過渡電圧サプレッサが追加されています。

レイアウト：PCBフットプリントはデータシートの図面に一致しています。カソードパッドは、わずかな放熱のための小さな銅面にサーマルリリーフパターンで接続されています。手はんだのアクセスを確保するため、LEDは他の部品から ≥ 3mm離して配置されています。

結果：環境要件と視認性要件を満たす、信頼性の高い明るいインジケータが実現しました。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、窒化インジウムガリウム（InGaN）半導体チップに基づいています。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、そこで再結合して光子（光）としてエネルギーを放出します。InGaN合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それが今度は発光波長（この場合は青色、約468-470nm）を定義します。エポキシパッケージはチップを保護し、光出力を整形する一次レンズとして機能し、リードの機械的支持を提供します。

13. 業界動向と発展

LED業界は、発光効率（ルーメン毎ワット）の向上、演色性の改善、コスト削減に引き続き焦点を当てています。7343シリーズのようなインジケータおよび標識ランプでは、出力を維持または増加させながらさらなる小型化、24時間365日運転のための信頼性の向上、シームレスな大面積ディスプレイを可能にするさらに厳しいビニング公差の開発がトレンドです。基盤となるInGaN技術は、白色LED（蛍光体変換による）や高電力照明アプリケーションの基礎でもあり、すべてのLED製品カテゴリに利益をもたらす継続的なプロセス改善を推進しています。