赤外線LED 850nm 仕様 - サイズ 2.8x3.5x2.6mm - 電圧 1.4V - 出力 80mW - REFOND RF-P28Q3-IRJ-FT

1. 製品概要

RF-P28Q3-IRJ-FTは、PPA（ポリフタルアミド）パッケージに封止された高信頼性赤外線LEDで、サイズは2.80mm×3.50mm×2.60mmです。ピーク波長850nmで発光し、セキュリティ監視、カメラ用赤外線照明、マシンビジョンシステムに最適です。本LEDは低順方向電圧（50mA時標準1.4V）、鉛フリーリフローはんだ対応、RoHS準拠、耐湿性レベル5を特長としています。

2. 技術パラメータ解析

2.1 電気特性および光学特性

試験温度25°C、順方向電流50mAにおいて、このLEDの順方向電圧は標準1.4V（最大1.6V）です。ピーク波長は850nm、スペクトル半値幅（Δλ）は30nmです。全放射束（Φe）は14mW（最小）から28mW（標準）の範囲であり、近赤外線アプリケーションに十分な光出力を保証します。逆方向電流は無視できるレベルです（逆方向電圧5V時、最大10μA）。放射角（2θ1/2）は17°で、集光照明に適した狭いビームを提供します。

2.2 熱抵抗および最大定格

ジャンクションからはんだ接点までの熱抵抗（RTHJ-S）は50°C/Wであり、中程度の放熱性を示します。絶対最大定格は、消費電力80mW、順方向電流50mA、ジャンクション温度105°Cまでです。このLEDは最大2000V（HBM）のESDに耐えることができます。動作温度および保存温度範囲は-40°Cから+85°Cです。

3. ビニングシステム

ラベル仕様に基づき、各リールは全放射束（Φe）、ピーク波長（WLP）、および順方向電圧（VF）に従ってビニングされます。ビンコード（BIN CODE）はこれらのパラメータを符号化し、出荷内での一貫性を確保します。例えば、Φeビンは同様の光出力を持つLEDをグループ化し、波長ビンは均一な発光が要求されるアプリケーション向けにスペクトル許容差を狭く保証します。

4. 性能曲線解析

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流

順方向電圧は電流の増加に伴って上昇し、通常10mAで1.3V、60mAで1.6Vとなります。この非線形な関係は、熱暴走を防ぐために定電流ドライバを設計する際に考慮する必要があります。

4.2 温度特性

相対強度は接合部温度の上昇に伴って低下し、25℃と比較して105℃では約25%減少します。順方向電流対温度ディレーティング曲線は、接合部温度を105℃未満に保つために、周囲温度が高い場合には最大電流を低減しなければならないことを示しています。

4.3 スペクトル分布

発光スペクトルは850nmでピークとなり、半値全幅は30nmです。800～900nm外への発光は最小限であり、監視カメラで一般的に使用されるシリコンベースのCMOSセンサーとの互換性を確保しています。

4.4 放射パターン

半値角は17°で、比較的狭いビームです。放射ダイアグラムは滑らかなガウス分布状を示し、制御された照明が必要な用途において効率的な光照射を可能にします。

5. 機械的仕様およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

パッケージサイズは2.80mm（長さ）×3.50mm（幅）×2.60mm（高さ）です。特に指定がない限り、すべての寸法の許容差は±0.2mmです。底面図には極性マーク（カソードノッチ）が示されており、アノード/カソードパッドは明確に識別されています。図面で推奨されている半田付けパターン（1.85mm×1.25mmのパッド、1.80mm間隔）により、適切な熱的および電気的接続が確保されます。

5.2 極性と取り扱い

LEDの上面には極性マークが視認可能な状態で表示されています（図1-2）。正しい向きでの実装が極めて重要であり、逆バイアスを印加すると即時故障や長期的な特性劣化を引き起こす可能性があります。

6. はんだ付けと実装ガイド

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

リフローはんだ付けは、指定されたプロファイルに従って実施してください。予熱は160°C～200°Cで60～120秒間、最大3°C/sの昇温速度でピーク温度260°C（255°C超は最大5秒間）まで上昇させ、その後最大6°C/sで冷却します。リフローサイクルは2回まで許可されており、サイクル間に24時間以上経過した場合は、LEDを再ベークする必要があります。

6.2 手はんだ付けと補修

手はんだ付けの際は、300°C未満に設定したこてを使用し、3秒未満で作業を行ってください。修理は避けるべきですが、やむを得ない場合は両頭こてを使用し、LEDの特性が劣化していないことを確認してください。

7. パッケージングと注文情報

LEDはテープ＆リールに梱包され、1リールあたり3000個入りです。リール寸法：直径330.2mm、ハブ79.5mm、幅12.7mm。各リールは、乾燥剤と湿度インジケーターカードと共に防湿バッグに密封されます。保管条件：開封前は、30°C以下、75%RH以下で最長1年間保管可能。開封後は、30°C以下、60%RH以下で48時間以内に使用してください。この時間を超えて開封した場合は、使用前に60±5°Cで24時間ベークしてください。

8. アプリケーション推奨事項

狭い17°ビームと850nmのピーク波長により、このLEDはセキュリティカメラ、ナンバープレート認識、暗視システムにおける長距離IR照明に最適です。直列/並列構成でアレイ化できますが、最大定格内に収めるために、慎重な電流バランスと熱管理が必要です。電流の偏りを防ぐため、LEDストリングごとに直列抵抗を強く推奨します。

9. 技術比較

同様の850nm LED（2835パッケージ）と比較して、RF-P28Q3-IRJ-FTは競争力のある低順方向電圧（標準1.4V）を提供し、定電流ドライバーでの消費電力を低減します。その狭い17°の視野角は、広角エミッターよりも高い軸上光度を提供し、スポット照明に適しています。PPAパッケージは、一部の低コストエポキシパッケージよりも優れた熱安定性を提供しますが、熱抵抗50°C/Wは中程度です。

10. よくある質問

Q: このLEDは短パルスで100mA駆動できますか？
A: 絶対最大順方向電流はDC50mAです。パルス動作（例：1/10デューティ、0.1ms）ではより高いピーク電流が可能な場合がありますが、接合部温度は105°Cを超えてはなりません。

Q: 取り扱い時の推奨ESD保護対策は何ですか？
A: このLEDは2000V HBM定格ですが、適切なESD予防措置（接地された作業台、導電性トレイ）を強く推奨します。

Q: 逆バイアス下でのLEDの動作はどうなりますか？
A: 逆電圧は5Vを超えないようにしてください。5Vの逆電圧時、最大逆電流は10μAです。長時間の逆バイアスはマイグレーションや故障の原因となります。

11. 実践的な設計事例

一般的な監視カメラ用IR照明では、8個のLEDが4直列2並列に配置される。各ストリングは3.3V電源と6.8Ωの電流制限抵抗により50mAで駆動される。総消費電力（約1.28W）に対応するため、ジャンクション温度を周囲環境下で85°C未満に保つべく、サーマルビアを備えた小型アルミ基板が必要となる。17°のビームは狭角レンズで集光され、100m以上の実効照射距離を実現する。

12. 動作原理

本LEDは、順方向バイアス時に850nmの光を放出する半導体ダイオードである。活性領域はIII-V族化合物材料（通常はAlGaAsまたはGaAs）で構成され、電気エネルギーを近赤外光子に変換する。PPA（ポリフタルアミド）パッケージは、機械的保護、放熱、および放射パターンを整形するレンズ効果を提供する。

13. 開発動向

850nm IR LEDの将来動向としては、発熱低減のための高いwall-plug efficiency、高密度アレイ向けの小型パッケージ（例：1.6x1.6mm）、およびESD耐性の向上が挙げられる。AIベースの監視、自動運転車、ジェスチャ認識におけるIR照明への需要は、メーカーに対し、狭いスペクトル帯域幅を維持しつつ放射束を増大させるよう促している。