青色SMD LED 3.2x1.0x1.5mm 仕様書 - 順方向電圧3.2V - 消費電力70mW - 青色発光 - 技術詳細

1. 製品概要

RF-BNT112TS-CFは、青色チップとシリコン封止材を使用して製造された表面実装型青色LEDです。3.2mm x 1.0mm x 1.5mmのコンパクトなパッケージで、スペースが限られたアプリケーションに最適です。このLEDは140度の非常に広い視野角を持ち、広範囲な光分布を実現します。すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに対応し、RoHS要件に準拠しています。耐湿性はレベル3に評価されており、適切な取り扱いと保管が必要です。

2. 技術パラメータとビニングシステム

2.1 電気的・光学的特性 (Ta=25°C)

注記: VF測定の許容差は±0.1V、波長は±2nm、光度は±10%です。

2.2 絶対最大定格 (Ta=25°C)

注記: パルス条件は1/10デューティサイクル、パルス幅0.1ms。最大電流は、接合部温度が定格最大値を超えないように熱条件に基づいて決定する必要があります。

2.3 ビニングシステムの説明

LEDは製造後、波長と光度のビンに分類されます。主波長ビンには、D10（465-467.5nm）、D20（467.5-470nm）、E10（470-472.5nm）、E20（472.5-475nm）が含まれます。光度ビンは90 mcd（1AP）から260 mcd（1GK）までの範囲です。順方向電圧はビン分類されませんが、±0.1Vの許容差で測定されます。ラベルのビンコードは、トレーサビリティのために波長と強度の特定の組み合わせを示します。

3. 性能曲線分析

3.1 順方向電圧 vs. 順方向電流

図1-6は、代表的な順方向電圧対順方向電流特性を示しています。20mAでは、順方向電圧は標準で約3.0-3.2V（2.8-3.5Vの範囲内）です。曲線は、電圧に対する電流の期待される指数関数的増加を示しています。

3.2 順方向電流 vs. 相対光度

図1-7に示すように、相対光度は25mAまでの順方向電流にほぼ直線的に増加し、より高い電流ではわずかに飽和します。この線形関係により、電流を調整することで予測可能な明るさ制御が可能です。

3.3 温度依存性

図1-8は、周囲温度の上昇に伴い相対光度が減少することを示しています。85°Cでは、光度は25°Cの値の約80%に低下します。図1-9はディレーティングガイドラインを示しています。接合部温度限界を超えないように、ピン温度が上昇するにつれて最大順方向電流を低減する必要があります。

3.4 波長 vs. 順方向電流

図1-10は、順方向電流を0から30mAに増加させると、主波長が約1-2nmわずかにシフトすることを示しています。このシフトはInGaN青色LEDに典型的であり、色が重要なアプリケーションでは考慮する必要があります。

3.5 スペクトル分布

相対光度対波長曲線（図1-11）は、465-475nmを中心とした狭いスペクトル発光を示し、半値幅は約30nmです。この青色発光スペクトルは、純粋な青色光を必要とするアプリケーションに最適です。

3.6 放射パターン

図1-12は放射特性を示しています。LEDは140°の広い視野角を持ち、光度は光軸から約±70°で50%に低下します。この広い分布はレンズ設計によって実現され、インジケーターやバックライトアプリケーションに適しています。

4. 機械的寸法とはんだ付けパターン

4.1 パッケージ寸法

LEDパッケージの寸法は3.2mm（長さ）×1.0mm（幅）×1.5mm（高さ）です。上面図は透明なレンズ領域を示し、側面図はレンズを含めて1.5mmの厚さを示します。底面図は、図面に示す寸法の2つの金属パッド（アノードとカソード）を明らかにします。極性マークは底面図に示されています。パッド1はカソード、パッド2はアノード（またはマーキングにより逆）です。特に記載がない限り、すべての寸法の許容差は±0.2mmです。

4.2 推奨はんだ付けパターン

図1-5は推奨PCBランドパターンを示しています。各パッドの幅は0.70mm、長さは0.90mmで、パッド中心間の間隔は2.20mmです。このパターンにより、適切なはんだ接合部の形成と放熱が保証されます。LEDは平坦なPCB表面に実装し、反りを避けることが重要です。

4.3 極性識別

カソードは、底面図の小さいパッドまたはコーナーマークによって識別されます。逆電圧による損傷を防ぐため、組み立て時に正しい極性を守る必要があります。

5. はんだ付けと実装ガイドライン

5.1 リフローはんだ付けプロファイル

推奨リフローはんだ付けプロファイル（図3-1）は次のように指定します。昇温速度 ≤ 3°C/s (TsminからTpまで)、予熱150°C～200°Cで60～120秒、217°C (TL) 以上は最大60秒、ピーク温度 (Tp) 260°Cで最大10秒（Tpの5°C以内の時間 ≤ 30秒）、冷却速度 ≤ 6°C/s。25°Cからピークまでの合計時間は ≤ 8分です。

5.2 はんだごてと修理

手はんだ付けが必要な場合は、温度が300°C未満で時間が3秒未満のはんだごてを使用してください。手はんだ付けは1回のみ許可されます。修理には両頭はんだごてを推奨しますが、修理がLEDの特性を損なわないことを確認する必要があります。

5.3 注意事項

• LEDは柔らかいシリコン封止材を使用しています。レンズ表面に機械的圧力を加えないでください。適切な吸着ノズルを使用し、力を制御してください。
• 反ったPCBに実装しないでください。はんだ付け後にPCBを曲げないでください。
• はんだ付け後の急冷は避け、熱衝撃を防ぐために自然冷却してください。
• リフローはんだ付けは2回以上行わないでください。2回のはんだ付けの間隔が24時間を超える場合は、使用前にLEDをベークしてください（60±5°Cで≥24時間）。

6. 包装情報

6.1 包装仕様

標準包装：1リールあたり3000個。キャリアテープ寸法とリール寸法はデータシートに記載されています（図2-1、2-2）。リールの直径は178±1mm、幅は8.0±0.1mm、ハブ直径は60±1mm、穴径は13.0±0.5mmです。

6.2 ラベル情報

各リールには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード（光束ビン、色度ビン、順方向電圧、波長を含む）、数量、製造日を含むラベルが貼られています。

6.3 防湿包装

リールは乾燥剤と湿度インジケーターカードとともに防湿袋に密封されています。袋にはESD取り扱い注意が表示されています。開封前の保管条件：≤30°C、≤75%RH、包装日から1年間。開封後：≤30°C、≤60%RH、24時間。保管条件を超えた場合は、60±5°Cで≥24時間ベークしてください。

7. 信頼性試験条件

故障基準: 順方向電圧 > 1.1×USL、逆方向電流 > 2.0×USL、光度<0.7×LSL (USL = 上部規格限界、LSL = 下部規格限界)。

8. 取り扱い注意事項

8.1 材料適合性

LEDパッケージは硫黄、臭素、塩素化合物に敏感です。環境および接触材料の硫黄含有量は100PPM未満、臭素は900PPM未満、塩素は900PPM未満、Br+Clの合計は1500PPM未満でなければなりません。灯具材料からの揮発性有機化合物（VOC）はシリコンに浸透し、変色や光束低下を引き起こす可能性があります。有機蒸気を放出する接着剤は避ける必要があります。

8.2 ESD保護

LEDは静電気に敏感なデバイスです。取り扱いおよび組み立て中は、標準的なESD予防措置（接地された作業台、静電防止リストストラップ、導電性容器）を遵守する必要があります。

8.3 洗浄

推奨洗浄剤：イソプロピルアルコール。他の溶剤は適合性をテストする必要があります。超音波洗浄は損傷を引き起こす可能性があるため推奨しません。

8.4 機械的取り扱い

シリコンレンズに直接触れたり、圧力をかけたりしないでください。ピンセットまたは適切な工具を使用して、部品の側面を保持してください。積み重ねや落下を避けてください。

8.5 回路設計

各LEDは絶対最大定格を超えない電流で駆動する必要があります。直列に電流制限抵抗を使用してください。逆電圧が印加されないようにしてください。熱設計は重要です。適切な放熱により接合部温度を95°C未満に保つ必要があります。

8.6 保管とベーク

防湿袋が破損している場合、または開封後の保管時間が24時間を超える場合は、使用前にLEDを60±5°Cで≥24時間ベークしてください。袋に損傷の兆候がある場合、または乾燥剤の色が変わった場合は使用しないでください。

9. アプリケーション例

青色SMD LEDは以下に適しています:

• 家電製品の光学インジケーター（例：状態ランプ、通知LED）
• スイッチ、シンボル、小型ディスプレイのバックライト
• 装飾用またはアクセント照明の一般照明
• センサーまたは光電アプリケーション用の青色光源

回路を設計する際、順方向電流は標準で20mAに設定する必要があります。パルス動作（例：マルチプレックスディスプレイ）の場合、ピーク電流は1/10デューティサイクルで60mAまで増加できます。広い視野角（140°）により、LEDは広い面積に光を放射する必要があるエッジライト設計に適しています。

10. 設計上の考慮事項とよくある質問

10.1 熱管理

熱抵抗が450°C/Wであるため、20mA（約64mWの電力）でも、接合部温度の周囲温度からの上昇は約29°Cです。85°Cの周囲温度では、接合部温度が95°Cを超える可能性があるため、ディレーティングが必要です。放熱を改善するために、十分な銅パッドとサーマルビアを使用してください。

10.2 色の均一性

LEDは主波長でビン分類されているため、設計者はアプリケーションに適したビンを選択する必要があります。同一灯具内で複数のLEDを使用する場合は、色の一貫性を確保するために同じビンコードを注文してください。

10.3 駆動回路

安定した明るさを維持し、過電流を避けるために、定電流源を推奨します。電源設計では、順方向電圧のばらつき（2.8-3.5V）を考慮する必要があります。

10.4 ESD感受性

LEDのESD耐性は1000V（HBM）です。これは合理的に堅牢ですが、損傷を防ぐために適切な取り扱い手順（接地された作業台、静電防止容器）に従う必要があります。

11. 業界動向と技術背景

Blue LEDs based on InGaN technology have been foundational for modern solid-state lighting. This package uses a blue chip with silicone encapsulation, which offers high reliability and wide viewing angles. As the industry moves toward miniaturization, this 3.2x1.0mm package provides a compact solution for space-constrained applications. The trend toward higher efficacy and better color control continues, but for many indicator and backlight applications, this standard blue LED remains cost-effective and reliable.