LED RGBW 仕様書 RF-W2SA50TS-RXXW - 5.4x5.0x1.55mm - 電圧 2.0-3.25V - 電流 20mA - 英語技術文書

1. 製品概要

RF-W2SA50TS-RXXWは、カラーミキシングおよび白色照明用途向けに設計された高性能マルチチップRGBW LEDパッケージです。5.4 mm x 5.0 mm x 1.55 mmのコンパクトなPLCC-8パッケージに、4つの独立したLEDチップ（赤、緑、青、白）を統合しています。本製品は自動SMT実装に対応し、RoHS要件を満たしています。広い視野角、低熱抵抗、およびMSL（耐湿性レベル）5aを備え、景観照明、建築アクセント、サイネージなどの要求の厳しい照明環境に最適です。

2. 技術パラメータの詳細解説

2.1 電気的特性

すべての測定は、試験電流20 mA、はんだ温度25°Cで行われます。各色の順方向電圧範囲は以下の通りです。

• 赤 (R): 2.0 V ～ 2.3 V
• 緑 (G): 2.95 V ～ 3.25 V
• 青 (B): 2.85 V ～ 3.25 V
• White (W): 2.75 V ～ 3.05 V

逆電流はVR=5Vにおいて10 µA未満です。絶対最大順方向電流は1チャンネルあたり25 mA、ピーク順方向電流は80 mA（デューティ比1/10、パルス幅0.1ms）です。消費電力は合計293.75 mWに制限されています。ESD耐圧（HBM）は2000Vです。

2.2 光学特性

IF=20mAにおける光度および光束範囲：

• 赤色： 700 ～ 1000 mcd
• Green: 1800 ~ 2400 mcd
• Blue: 350 ~ 650 mcd
• White (various CCT): 6.5 ~ 9.5 lm (2700K、3000K、4000K、4100K、6000Kバージョン向け)

Dominant wavelength ranges:

• 赤色： 618 ~ 623 nm
• Green: 521 ~ 526 nm
• Blue: 467 ~ 472 nm

視野角（半値ビーム角）は非常に広く、赤：121°、緑：123°、青：120°、白：117°です。白色LEDの演色評価数（Ra）は最低80です。

2.3 熱的特性

各色のジャンクションからはんだ接合部までの熱抵抗（RthJ-S）は、赤：120°C/W、緑：105°C/W、青：85°C/W、白：75°C/Wです。R/G/Bは94°C、Whiteは93°Cをジャンクション温度が超えてはなりません。性能と寿命を維持するには、適切な放熱が極めて重要です。

3. ビニングシステム

3.1 順方向電圧と光度ビン

デバイスは順方向電圧と光度に基づいてビンに分類されます。例えば、赤色VFビンは2.0-2.3V（コードRv）、緑色VFは2.95-3.25V（Gv）、青色VFは2.85-3.25V（Bv）、白色VFは2.75-3.05V（Cv）の範囲です。光度ビンは各色ごとに定義されています：赤色（RI）700-1000 mcd、緑色（GI）1800-2400 mcd、青色（BI）350-650 mcd、白色（CI）6.5-9.5 lm。

3.2 波長と色度ビン

主波長ビンが指定されています：赤色：618-623nm（コードRL）、緑色：521-526nm（GL1）、青色：467-472nm（BL）。白色LEDは、CIE 1931色度図に従って色度座標（x,y）によりビン分けされます。データシートには、2700K、3000K、4000K、4100K、6000K向けの特定のビンコードが記載されています（例：3000KはK1/K2、4000KはM1/M2など）。

4. 性能曲線解析

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流（I-V特性曲線）

代表的なI-V曲線は指数関数的な挙動を示します。20mA時における順方向電圧は上記の通りです。青色および白色チップは、緑色や赤色よりも立ち上がり電圧が高くなっています。これらの曲線は、電流範囲全体にわたって安定した動作を示しています。

4.2 温度依存性

相対光度は半田温度の上昇に伴い低下します。85°Cでは、25°C時の値に対して青色で約80%、緑色/赤色で約70%、白色で約90%まで低下します。順方向電圧も温度に対して直線的に減少し、その割合は約-2 mV/°Cです。最大順方向電流は高温時にディレーティングされ、接合部温度が制限内に保たれます。

4.3 スペクトル分布

赤色のピークは約620 nm、緑色は523 nm、青色は470 nmにあり、白色は450 nm付近の青色ポンプピークと500～700 nmをカバーする蛍光体変換帯域を持つ広いスペクトルを示します。

4.4 放射パターン

放射特性図はランバート型に近い分布を示し、半値ビーム角は120°を超え、広範囲にわたって均一な照明を実現します。

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

LEDの寸法は5.40 mm x 5.00 mm（本体）で、全体の高さは1.55 mmです。パッケージは中央にレンズ領域を持ち、R+/R-、G+/G-、B+/B-、W+/W-として配置された8本のリード（PLCC-8）を備えています。極性は底面図に示されています。最適な熱的および電気的接続のための寸法が記載された推奨はんだ付けパッドが提供されています。

5.2 キャリアテープおよびリール

部品はテープおよびリールで供給されます（1リールあたり1000個）。テープ寸法：幅12.00 mm、ピッチ4.00 mm、スプロケットホールピッチ2.00 mm。リール外径178 mm、ハブ径58.5 mm、幅12.4 mm。

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

推奨条件：予熱は150°Cから200°Cで60～120秒。昇温速度は3°C/s以下。217°C以上の時間：60秒以内。ピーク温度260°C、最大10秒。冷却速度は6°C/s以下。25°Cからピークまでの総時間は8分以内。リフロー回数は最大2回。サイクル間が24時間を超える場合は、ベーキングが必要です。

6.2 手はんだ付け

こて先温度は300°C以下、時間は3秒以内、1回のみ。

6.3 取り扱い注意事項

シリコンレンズ表面に圧力を加えないでください。サイドグリップ工具を使用してください。冷却中の機械的ストレスを避けてください。シリコン封止材は柔らかく、ほこりを吸着しやすいため、必要に応じてイソプロピルアルコールで清掃してください。超音波洗浄は推奨しません。

7. 梱包および注文情報

Standard packaging: 1000 pieces per reel in moisture barrier bag with desiccant and humidity indicator. Storage conditions: Before opening bag, temperature ≤30°C, humidity ≤75%, shelf life 4 months. After opening, use within 24 hours at ≤30°C/≤60%RH. If exceeded, bake at 60±5°C for >24 hours.

8. アプリケーション推奨事項

Typical applications include color-changing lamp strips, landscape lighting, architectural lighting, signage, and general indoor/outdoor illumination. In circuit design, always use current-limiting resistors to prevent overcurrent. Thermal management is critical: ensure adequate heat sinking to keep junction temperature below 94°C. Avoid exposing the LED to environments with sulfur compounds (>100ppm), bromine (>900ppm), or chlorine (>900ppm). The total halogen content should be less than 1500ppm.

9. 代替品との技術比較

市場の類似RGBW LEDと比較して、RF-W2SA50TS-RXXWは優れた視野角（≥120°）と高い発光効率を提供します。CRI≧80の統合白色LEDにより、優れた演色性を実現します。低い熱抵抗（75-120°C/W）により、多くの競合製品よりも優れた放熱が可能です。2000V HBMのESD耐性は業界標準です。赤色にAlGaInP、緑色/青色にInGaNを使用することで、温度変化に対する安定した色を保証します。

10. よくある質問

Q1: RGBW各チャンネルをそれぞれ20mAで同時に駆動できますか？
A: はい、総消費電力が293.75mWの制限内であれば可能です。ただし、接合部温度が最大定格を超えないよう、適切な放熱対策を講じてください。

Q2: 定格条件下での標準的な寿命はどのくらいですか？
A: データシートには信頼性試験結果が記載されています：25°C/20mAで1000時間経過後、R/G/Bの光度維持率は≥70%、白色は≥88%です。実際の寿命は熱管理に依存します。

Q3: これらのLEDを屋外照明に使用できますか？
A: はい、動作温度範囲は-40°C～+85°Cです。ただし、パッケージは防湿処理されていないため、水にさらされる場合はコンフォーマルコーティングを施してください。

Q4: 色度ビンコードはどのように解釈されますか？
A: 各白色CCTには複数のビン（例：3000K用のK1/K2）があります。正確なxy座標はCIE図で確認できます。ビンコードは完全な品番の一部です。

11. 実践的な設計事例

ケース1：色変化LEDストリップ。 各チャンネルでPWM制御（例：1kHz、8ビット）を用いることで、広視野角により120°の範囲で均一な混色が実現します。各チャンネルの電流を20mAに制限するため、直列抵抗（例：5V電源の場合33Ω）を使用してください。

ケース2：白色照明器具（3000K）。 定電流源（20mA）で駆動する複数の白色LED（例：10個直列）を組み合わせてください。アルミPCBで放熱します。高い演色評価数（CRI≧80）により、小売店舗照明に適しています。

12. 動作原理

赤色LEDは、基板上に成長させたAlGaInP半導体材料を使用します。順方向バイアス時、活性領域で電子と正孔が再結合し、620nmで発光します。緑色および青色LEDはInGaN材料を使用します。白色LEDは、青色InGaNチップと、青色光の一部を黄色に変換する黄色蛍光体を組み合わせることで、白色光を生成します。PLCC-8パッケージは電気的絶縁と熱伝導を提供します。

13. 開発動向

RGBW LEDの動向は、高効率化（lm/W）、小型パッケージ化、および制御ICの統合化に向かっています。本デバイスは既に優れた熱特性と広視野角を備えています。今後の開発では、より高いCRI（90以上）、調色可能な白色、およびESD耐性の向上が含まれる可能性があります。シリコーン封止材の使用は、その高温安定性と透過性により標準となりつつあります。