ブルーLED PLCC 2.8x3.5x0.65mm 2.8-3.4V 300mA 12-22lm 450-460nm データシート - 日本語技術文書

1. 製品概要

1.1 一般説明

BNRI35TS-DK-2Tは、InGaN技術に基づく青色発光ダイオードです。2.8 mm × 3.5 mm × 0.65 mmのコンパクトなPLCCパッケージに収められています。このデバイスは広い視野角を提供し、表面実装組立に適しています。耐湿性レベルはクラス3であり、RoHS基準に準拠しています。

1.2 特長

• 高信頼性と容易な組立のためのPLCCパッケージ。
• 極めて広い120°の視野角。
• すべてのSMT組立およびはんだプロセスに適合。
• テープ＆リール包装で提供（4000個/リール）。
• 耐湿性レベル：レベル3。
• RoHS準拠、鉛フリー。

1.3 用途

• 建築照明：ホテル、市場、家庭用器具。
• 屋内ディスプレイおよびサイネージ。
• 景観照明および装飾照明。
• 高効率と狭波長が必要な汎用照明。

2. 電気的・光学的パラメータ

2.1 製品パラメータ（TS=25°C時）

表1-1に、300 mA順方向電流時の電気的・光学的特性をまとめます：

• 順方向電圧（VF）：2.8 V（最小）～3.4 V（最大）、代表値は指定なし。
• 逆方向電流（IR）：VR=5 Vで最大10 µA。
• 光束（Φv）：300 mAで12 lm（最小）～22 lm（最大）。
• 視野角（2θ1/2）：120度（代表値）。
• 主波長（λd）：450 nm（最小）～460 nm（最大）。
• 熱抵抗（RTHJ-S）：35 °C/W（代表値）。

絶対最大定格（表1-2）：

• 消費電力（PD）：1224 mW
• 順方向電流（IF）：360 mA
• ピーク順方向電流（IFP）：400 mA（1/10 duty、0.1 msパルス）
• 逆方向電圧（VR）：5 V
• ESD（HBM）：2000 V（歩留まり>80%）
• 動作温度（TOPR）：-40～+85 °C
• 保存温度（Tstg）：-40～+100 °C
• 接合部温度（TJ）：110 °C

2.2 ビン分類（IF=300mA）

順方向電圧ビン：G0（2.8-3.0V）、H0（3.0-3.2V）、I0（3.2-3.4V）。
光束ビン：PIA（12-15 lm）、PJA（15-18 lm）、PED（18-20 lm）、QED（20-22 lm）。
主波長ビン：A10（450-452.5 nm）、A20（452.5-455 nm）、B10（455-457.5 nm）、B20（457.5-460 nm）。

3. 機械的および包装詳細

3.1 パッケージ寸法

パッケージはPLCCタイプで、上面図の寸法は2.80 mm × 3.50 mm（長さ×幅）です。側面図の厚さは0.65 mmです。底面図にはカソードとアノード用の2つのパッドがあり、極性マークが付いています。最適なパッドレイアウトのためのはんだ付けパターンが提供されています（図1-4、図1-5参照）。特に指定がない限り、すべての寸法公差は±0.2 mmです。

3.2 キャリアテープとリール

キャリアテープ：標準8 mmまたは12 mmテープ（正確な幅は指定なし）、極性マークとトップテープ付き。リール寸法：A（外径）178±1 mm、B（幅）10.5±0.5 mm、C（ハブ径）59 mm、D（ハブ穴径）13.5±0.5 mm。最大4000個/リール。

3.3 ラベル仕様

ラベルには以下が含まれます：品番、規格番号、ロット番号、ビンコード（光束および主波長を含む）、順方向電圧範囲、数量、日付。

包装はリールを防湿バッグに乾燥剤と湿度インジケータとともに封入し、段ボール箱に入れます。

4. 代表的な光学・電気特性曲線

さまざまな条件下でのデバイスの挙動を示すために、いくつかの特性曲線が提供されています：

• 順方向電圧 vs. 順方向電流（図1-7）：300 mAでは、順方向電圧は約2.9-3.1 Vです。曲線は典型的な指数関数的ダイオード挙動を示します。
• 順方向電流 vs. 相対強度（図1-8）：相対強度は電流とともに増加し、高電流で飽和します。300 mAでは相対強度は約1.0です。
• はんだ温度 vs. 相対光束（図1-9）：はんだ温度が上昇すると光束は減少し、90°Cで初期値の約0.8になります。
• はんだ温度 vs. 順方向電流（図1-10）：接合部温度制限を確保するため、許容最大順方向電流は温度とともに減少します。
• 順方向電圧 vs. はんだ温度（図1-11）：順方向電圧は温度とともに直線的に減少し、負の係数を持ちます。
• 波長 vs. ピン温度（図1-12）：主波長は温度範囲20°Cから100°Cでわずかに（約2 nm）シフトします。
• スペクトル分布（図1-13）：ピーク発光は約455-460 nmで、InGaNブルーLEDに特徴的な狭い半値幅を持ちます。

5. 信頼性試験

5.1 試験条件

LEDはJEDEC規格に従い、複数の信頼性試験にかけられます：

• リフロー：最高260°C、2回まで。
• 熱衝撃：-40°Cから100°C、15分間保持、100サイクル。
• 高温保存：100°C、1000時間。
• 低温保存：-40°C、1000時間。
• 寿命試験：Ta=25°C、IF=300mA、1000時間。
• 高温高湿寿命：60°C/90%RH、IF=150mA、1000時間。

5.2 損傷判定基準

各試験後、LEDは以下を合格する必要があります：順方向電圧が仕様内、光度維持率≥70%、オープン/ショートまたは点滅なし。

6. SMTリフローはんだ付けガイドライン

6.1 リフロープロファイル

推奨リフローはんだ付けプロファイルを図3-1に示します。主要パラメータ：

• 平均昇温速度：最大3°C/s
• 予熱：150°C～200°Cで60～120秒
• 217°C以上での時間：最大60秒
• ピーク温度：最大260°C、ピーク±5°C以内の時間：最大10秒
• 冷却速度：最大6°C/s
• 25°Cからピークまでの時間：最大8分

リフローはんだ付けは2回までとします。初回リフローから24時間以上経過した場合、LEDが損傷する可能性があります。加熱中は応力をかけないでください。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けの場合、こて先温度は300°C未満で3秒以内とし、1回のみ可能です。

6.3 修理

修理は推奨しません。やむを得ない場合は両頭はんだごてを使用してください。事前にLED特性に損傷がないことを確認してください。

6.4 注意事項

シリコーン封止材は柔らかいため、上面に強い圧力をかけないでください。適切なピックアップノズル圧力を使用してください。はんだ付け後は機械的力を加えたり急冷したりしないでください。

7. 取り扱い注意事項と保管条件

7.1 環境制約

相手材の硫黄含有量は変色防止のため100 ppm未満でなければなりません。臭素含有量<900 ppm、塩素含有量<900 ppm、Br+Cl総量<1500 ppm。材料から放出されるVOCはシリコーン封止材を変色させる可能性があるため、事前に適合性を確認してください。

7.2 機械的取り扱い

LEDはピンセットで側面を持って取り扱ってください。シリコーンレンズに直接触れないでください。LEDは静電気に敏感です（ESD >2000V HBM）ので、静電放電を避けてください。EOSも損傷の原因となります。

7.3 保管条件

アルミ袋開封前：30°C以下、75%RH以下、製造日から1年以内。開封後：30°C以下、60%RH以下、24時間以内。これを超えた場合は、60±5°Cで24時間ベークが必要です。乾燥剤が変色した場合やパッケージが破損している場合は、使用前にベークしてください。

洗浄：イソプロピルアルコールを推奨。超音波洗浄は損傷の可能性があるため推奨しません。

8. アプリケーションガイダンス

このブルーLEDは、屋内および屋外の建築照明、ディスプレイバックライト、景観照明に適しています。複数のLEDを直列または並列で設計する場合は、電流分布と放熱を考慮してください。常に電流制限抵抗を含めるか、定電流ドライバを使用して熱暴走を防いでください。熱設計は重要です：基板設計に放熱を組み込み、接合部温度を110°C未満に保ってください。広い視野角（120°）は均一な光分布を提供します。

9. 技術比較と利点

同様のPLCC 2835 LEDと比較して、このデバイスは厳密にビン分けされた波長（450-460 nm）と光束を提供し、バッチ間の色の一貫性を保証します。PLCCパッケージは堅牢な信頼性と組立の容易さで知られています。極めて広い視野角は標準デバイスとの差別化要因です。耐湿性レベル3は一般的ですが、RoHS準拠とESD耐性が付加価値を高めます。300 mAで最大22 lmの光束のビン範囲は、このパッケージサイズのブルーLEDとして競争力があります。

10. 動作原理と技術

LEDは基板上に成長させたInGaN（インジウムガリウムナイトライド）を活性材料として使用します。順方向バイアス時、電子と正孔が活性領域で再結合し、バンドギャップに対応するエネルギーの光子を放出します。青色発光（450-460 nm）はインジウム組成の調整により達成されます。PLCCパッケージはチップを封入し、リードフレームを介して電気接続を提供します。シリコーン封止材はチップを保護し、光出力を整形します。

11. 業界動向と将来展望

LED技術はより高効率、小型パッケージ、高信頼性へと進化し続けています。このようなPLCCパッケージの表面実装LEDは自動組立に広く採用されています。ブルーLEDのトレンドには、量子効率の向上や照明・ディスプレイ用途向けの狭スペクトル出力が含まれます。熱管理が改善されるにつれ、動作電流を増加させることができます。このLEDの性能は、効率的でコンパクト、信頼性の高い青色光源に対する現在の市場ニーズに適合します。

12. よくある質問（FAQ）

Q：300 mAでの代表的な順方向電圧は？

A：順方向電圧は通常約3.0-3.1 Vですが、ビンによって2.8-3.4 Vの範囲内で変動します。ラベルのビンコードを参照してください。

Q：300 mAより高い電流でこのLEDを使用できますか？

A：絶対最大順方向電流は360 mA（DC）および400 mAピーク（パルス）です。360 mAを超える動作はデバイスを損傷する可能性があります。適切な放熱を確保してください。

Q：自分のアプリケーションに適したビンを選択するには？

A：ドライバ設計に基づいて順方向電圧ビンを選択してください。色の一貫性のためには狭い波長ビン（例：A10またはB10）を選択してください。光束については、明るさ要件に基づいてビンを選択してください。

Q：袋開封後の保存寿命は？

A：LEDは開封後、30°C以下、60%RH以下で保存した場合、24時間以内に使用する必要があります。それ以外の場合は、使用前に60°Cで24時間ベークしてください。

Q：このLEDは屋外使用に適していますか？

A：動作温度範囲は-40～+85°Cであるため、湿気から適切に密閉すれば屋外で使用できます。ただし、パッケージは防水仕様ではありませんので、外部筐体が必要です。

Q：はんだ付け後にLEDを洗浄できますか？

A：はい、イソプロピルアルコールを使用してください。超音波洗浄は避けてください。

13. 設計事例

例1：屋内ディスプレイ用のリニアライトバー。10個のLEDを直列接続し、300 mAに設定された定電流源で駆動します。合計電圧降下を計算します（約30 V）。PCBのサーマルビアパッドを使用して放熱します。適切な熱拡散のための間隔を確保してください。

例2：景観スポットライト用の単一LEDモジュール。バックコンバータを使用して1個のLEDを300 mAで駆動します。ビーム整形用のレンズを含めます。LED自体の広い視野角を利用して、ディフューザなしで広いビームを得ることができます。