LED RF-A3H10-W60P-E5 セラミックパッケージ 自動車用白色 - サイズ2.0x1.6x0.8mm - 電圧2.8-3.4V - 電力5.1W - 技術データシート

1. 製品概要

RF-A3H10-W60P-E5は、主に自動車外装照明用途向けに設計されたセラミックパッケージの高出力LEDです。堅牢なセラミック基板とシリコーン封止を採用し、過酷な熱的・機械的ストレス下でも高い信頼性を実現します。本LEDは、順方向電流1000mAにおいて360～460lmの光束を提供し、コンパクトなフットプリントはわずか2.00mm×1.60mm×0.80mmです。AEC-Q102に基づく認定を取得しており、ヘッドランプ、デイタイムランニングランプ、フォグランプなど、長寿命と安定した性能が要求される外装照明システムに適しています。

主な特長として、鉛フリーリフローはんだ対応、耐湿性レベル2、RoHSおよびREACH準拠、最大8000V（HBM）の静電気放電保護を備えています。動作温度範囲は-40℃～+125℃、最大接合部温度は150℃です。

2. 技術パラメータ

2.1 電気的光学特性

はんだ温度25℃、順方向電流1000mAにおいて、標準順方向電圧は2.8V、保証範囲は最小2.8V～最大3.4Vです。5V時の逆方向電流は10µA未満です。光束は標準で360lm、ビン範囲は360lm～460lmです。半値視野角は120°（標準）です。演色評価数（Ra）は本データシートでは規定されておらず、本製品が色品質よりも輝度を重視した用途向けであることを示しています。

2.2 絶対最大定格

本デバイスは、最大5100mWの消費電力、最大1500mAの順方向連続電流、最大2000mAのピーク順方向電流（デューティ比1/10、パルス幅10ms）に耐えることができます。逆方向電圧は5Vを超えてはなりません。動作温度範囲は-40℃～+125℃、保存温度も同様、最大接合部温度は150℃です。ESD耐性（HBM）は8000Vと評価されています。

2.3 熱抵抗

接合部-はんだ点間の熱抵抗（RthJ-S）は、1000mAにおいて標準3.1℃/W、最大4.1℃/Wです。この低い熱抵抗により、PCBへの効率的な放熱が確保され、大電流動作時に接合部温度を安全範囲内に維持するために不可欠です。

3. ビニングシステム

3.1 順方向電圧ビン

IF=1000mAにおける順方向電圧は、以下の3つのビンに分類されます。

• G0: 2.8～3.0V
• H0: 3.0～3.2V
• I0: 3.2～3.4V

3.2 光束ビン

光束は4つのビンに分類されます。

• BG: 360～380lm
• BH: 380～400lm
• FD: 400～430lm
• FE: 430～460lm

3.3 色度ビン

CIE 1931座標に基づき、3つの色度ビンが定義されています。これらのビンは、自動車照明で一般的に使用される白色領域に対応します。

• 57N: 頂点 (0.3221,0.3255) → (0.3206,0.3474) → (0.3375,0.3628) → (0.3365,0.3381)
• 60N: (0.3157,0.3211) → (0.3142,0.3430) → (0.3311,0.3584) → (0.3301,0.3337)
• 65N: (0.3029,0.3286) → (0.3206,0.3463) → (0.3222,0.3243) → (0.3069,0.3095)

これらのビンにより、生産ロット間での色の一貫性が確保されます。

4. 性能曲線

4.1 順方向電圧 vs 順方向電流

室温では、順方向電圧は200mAで約2.6Vから1500mAで3.4Vまで徐々に増加します。この曲線は典型的なダイオード特性を示しています。設計者は、絶対最大定格を超えないようにこの電圧変動を考慮する必要があります。

4.2 相対光度 vs 順方向電流

相対光度は、1500mAまでほぼ直線的に増加し、1000mA時の光度の約140%に達します。低電流（200mA）では、光度は1000mA時の約20%です。

4.3 温度特性

はんだ温度が-40℃から125℃に上昇すると、相対光度は125℃で約80%まで低下します。また、順方向電圧は温度上昇に伴って低下します（範囲全体で約0.1V）。色度座標は温度によってわずかに変化しますが、自動車アプリケーションの許容範囲内に留まります。

4.4 スペクトル分布

本LEDは、400nmから750nmの広いスペクトルを持つ白色光を放射します。スペクトルのピークは約450nm（青色）にあり、二次的な蛍光体変換による黄色成分を伴い、自動車用白色LEDに典型的な相関色温度（CCT）を示します。

4.5 放射パターン

放射図は、半値角±60°（全角120°）のランバート分布に類似した分布を示します。光度は中心から徐々に低下し、リフレクタやレンズ光学系において均一な照明を実現します。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDパッケージの寸法は2.00mm×1.60mm（上面図）、高さ0.80mmです。下面図には、2つの大きなアノードおよびカソードパッド（1.85mm×0.55mmと1.00mm×1.45mm）が示されています。極性はパッケージコーナーの小さな切り欠きで示されています。特に指定がない限り、すべての寸法の公差は±0.2mmです。

5.2 推奨はんだ付けパターン

適切な放熱と機械的信頼性を確保するため、推奨されるPCBランドパターンは、2つの長方形パッド（カソード用1.95mm×0.65mm、アノード用1.05mm×0.60mm）で構成され、パッド間のギャップは0.60mmです。はんだパッド形状は、ブリッジを避けるために底面メタライゼーションと一致させる必要があります。

5.3 極性の識別

極性はパッケージ外形で明確に示されています。下面図では、アノードパッドが大きく（左側）、カソードパッドが小さい（右側）ことが示されており、はんだ付けパターン図と一致しています。

5.4 キャリアテープとリール寸法

LEDは、幅8mm、ピッチ4mmのキャリアテープで供給されます。ポケット寸法は2.30mm×1.80mm（B0×A0）、深さ0.95mmです。各リールには4000個が収納されます。リール寸法：外径180mm、ハブ径60mm、幅12mm。

5.5 包装数量とラベル表示

標準包装：1リールあたり4000個。リールは防湿バッグと乾燥剤と共に提供されます。ラベルには、品番、ロット番号、ビンコード（光束および色度）、順方向電圧ビン、数量、日付が含まれます。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

推奨リフロープロファイルはJEDEC J-STD-020に従います。主要パラメータは次のとおりです。

• 平均昇温速度：最大3℃/秒（TsmaxからTPまで）
• 予熱：150～200℃で60～120秒
• 217℃以上の時間：最大60秒
• ピーク温度：最大260℃、ピークの5℃以内の時間：最大30秒
• 冷却速度：最大6℃/秒
• 25℃からピークまでの総時間：最大8分

リフローは2回までとし、2回のリフロー間隔が24時間を超える場合、LEDが吸湿する可能性があるため、2回目の前にベーキングが必要です。

6.2 注意事項

はんだ付け中およびはんだ付け後、シリコーンレンズに機械的ストレスを与えないでください。実装後にPCBを反らせないでください。リワークが必要な場合は、二芯はんだごてを使用してください。はんだ付け後、デバイスを急冷しないでください。

6.3 保管条件

真空密封袋を開封する前：30℃以下、75％RH以下で最長1年間保管可能。開封後：30℃以下、60％RH以下で24時間以内に使用すること。これを超えた場合は、使用前に60±5℃で24時間以上ベーキングしてください。

7. 信頼性試験情報

7.1 試験項目と条件

信頼性試験には、リフローはんだ付け（260℃、10秒、2回）、耐湿性レベル2プレコンディショニング（85℃/60%RH、168時間）、熱衝撃（-40℃～125℃、1000サイクル）、寿命試験（125℃、1000mA、1000時間）、高温高湿寿命試験（85℃/85%RH、1000mA、1000時間）が含まれます。すべての試験は20サンプルで実施され、合格基準は0/1不適合です。

7.2 不合格基準

各試験後、以下の制限が適用されます。

• 順方向電圧変化：≤ 1.1×USL（上限仕様限界）
• 逆方向電流：≤ 2.0×USL
• 光束低下：≥ 0.7×LSL（下限仕様限界）

8. 取り扱い注意事項

LEDの動作環境および組み合わせる材料には、硫黄含有量が100ppm未満であることが必要です。臭素および塩素の含有量はそれぞれ900ppm未満、それらの合計は1500ppm未満でなければなりません。器具材料からの揮発性有機化合物（VOC）はシリコーン封止材に浸透し、変色を引き起こす可能性があるため、適合性のある接着剤およびコーティングのみを使用してください。LEDは側面を保持する工具で取り扱い、レンズを直接押さえないでください。取り扱いおよび実装中はESD対策が必須です。洗浄にはイソプロピルアルコールが推奨され、超音波洗浄は避けてください。

9. アプリケーションノート

9.1 代表的な用途

本LEDは、デイタイムランニングランプ、ロービーム/ハイビームヘッドランプ、フォグランプなどの自動車外装照明に最適です。小型のセラミックパッケージによりコンパクトな光学設計が可能で、高い光束と広いビーム角により効率的な配光を実現します。

9.2 熱設計の考慮事項

接合部温度を150℃以下に保つ必要があるため、適切な放熱が重要です。低い熱抵抗（標準3.1℃/W）により、サーマルビアを備えた標準的なFR4 PCBの使用が可能ですが、最大電流で使用する場合はメタルコアPCB（MCPCB）を推奨します。最大電流時のはんだ温度が105℃を超えないことを確認するために、熱シミュレーションを実施する必要があります。

9.3 回路設計

サーマルランナウェイを防ぐために、必ず電流制限抵抗または定電流ドライバを含めてください。逆電圧保護を設ける必要があります。LEDが逆バイアスになると、漏れ電流により損傷が発生する可能性があります。複数のLEDを並列接続する場合は、電流分布を均一にするために順方向電圧を一致させてください（同じビン）。