ミニトップビューLED 65-21シリーズ - ブリリアントイエロー - 2.0x1.25x0.8mm - 2.35V - 120mW - 日本語技術データシート

1. 製品概要

65-21シリーズは、表面実装技術（SMT）アプリケーション向けに設計されたミニトップビュー発光ダイオード（LED）のファミリーです。この特定モデル（型番：65-21/Y2SC-AR1S2B/2T）は、鮮やかな黄色光を発します。設計の核心理念は、導光板や光導波路との効率的な光結合に最適化された、コンパクトで信頼性の高い光源を提供することにあります。

パッケージは白色樹脂ボディで構成され、光学インジケータとしての高いコントラストと有効性に貢献しています。主要な特徴は、パッケージに統合された反射器設計により実現された広い視野角です。この設計は、放射パターンを広げるだけでなく、導光板の入射部などの意図したアプリケーションに向けた光の取り出し効率と指向性を向上させます。

本製品は鉛フリーおよびRoHS（有害物質使用制限）指令に完全準拠しており、電子部品に関する現代の環境規制基準を満たしています。自動実装用ピックアンドプレースプロセスに対応するため、テープ＆リールで供給され、大量生産をサポートします。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性がある限界値を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

• 逆電圧（V_R）：5 V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部の破壊を引き起こす可能性があります。
• 連続順電流（I_F）：50 mA。
• ピーク順電流（I_FP）：100 mA（パルス条件：デューティサイクル1/10、周波数1 kHzで許容）。
• 電力損失（P_d）：120 mW。これは周囲温度（T_a）25°Cにおける最大許容熱損失です。高温時には定格の低下が必要です。
• 静電気放電（ESD）人体モデル（HBM）：2000 V。この定格は中程度のESD耐性を示しますが、適切な取り扱い手順が推奨されます。
• 動作温度（T_opr）：-40°C ～ +85°C。
• 保存温度（T_stg）：-40°C ～ +90°C。
• はんだ付け温度：リフローはんだ付けでは、ピーク温度260°Cで10秒間が規定されています。手はんだ付けでは、350°Cで3秒間が限界です。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、特に断りのない限り、標準試験条件（T_a=25°C、I_F=20 mA）で測定されます。許容差が規定されています。

• 光度（I_v）：最小112 mcdから最大285 mcdの範囲で、代表値はこの範囲内です。許容差は±11%です。
• 視野角（2θ_1/2）：120度（代表値）。これは光度がピーク値の半分になる全角であり、広角放射を確認します。
• ピーク波長（λ_p）：591 nm（代表値）。これはスペクトルパワー分布が最大となる波長です。
• 主波長（λ_d）：585.5 nm ～ 594.5 nmの範囲です。これは人間の目がLEDの色と一致すると知覚する単一波長です。許容差は±1 nmです。
• スペクトル半値幅（Δλ）：15 nm（代表値）。これは放射スペクトルの幅を定義します。
• 順電圧（V_F）：20 mA時で1.75 V ～ 2.35 Vの範囲です。許容差は±0.1 Vです。
• 逆電流（I_R）：逆電圧5 V印加時、最大10 μAです。

3. ビニングシステムの説明

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいてビン（区分）に分類されます。

3.1 主波長ビニング（グループA）

知覚される色（色相）を定義します。

- ビン D3：585.5 nm ～ 588.5 nm。

- ビン D4：588.5 nm ～ 591.5 nm。

- ビン D5：591.5 nm ～ 594.5 nm。

3.2 光度ビニング

明るさのレベルを定義します。

- ビン R1：112 mcd ～ 140 mcd。

- ビン R2：140 mcd ～ 180 mcd。

- ビン S1：180 mcd ～ 225 mcd。

- ビン S2：225 mcd ～ 285 mcd。

3.3 順電圧ビニング（グループB）

回路設計のための電気的特性を定義します。

- ビン 0：1.75 V ～ 1.95 V。

- ビン 1：1.95 V ～ 2.15 V。

- ビン 2：2.15 V ～ 2.35 V。

型番の接尾辞（例：Y2SC-AR1S2B/2T）はこれらのビン選択をコード化しており、アプリケーション要件に応じた正確な発注を可能にします。

4. 性能曲線分析

データシートは代表的な電気光学特性曲線を参照しています。具体的なグラフは本文では詳細に記述されていませんが、そのような曲線は通常、順電流と光度の関係（I-V/L曲線）、周囲温度が光度と順電圧に及ぼす影響、およびスペクトルパワー分布を示します。これらの曲線を分析することは、20 mA以外の電流でLEDを駆動したり、高温環境で動作させたりするなど、非標準条件下での性能を理解するために重要です。設計者は、グラフデータを参照して動作を予測し、意図する使用ケース全体で信頼性の高い動作を確保する必要があります。

5. 機械的仕様および包装情報

5.1 パッケージ外形寸法

このLEDはコンパクトなSMTパッケージを採用しています。主要寸法は、本体サイズが長さ約2.0 mm、幅約1.25 mm、高さ約0.8 mmです（特に指定のない限り許容差±0.1 mm）。適切な機械的固定とリフローはんだ付け時の放熱を確保するため、推奨はんだパッドレイアウトが提供されています。設計には、PCB上での正しい向きを確保するための極性マークが含まれています。

5.2 テープ＆リール仕様

部品は幅8 mmのエンボスキャリアテープに供給されます。ポケットピッチは4 mmで、各リールには2000個が収容されています。自動実装装置との互換性のために、リール寸法（ハブ径、フランジ径など）の詳細が提供されています。包装には防湿対策が施されています：リールは乾燥剤と湿度指示カードと共にアルミ防湿バッグ内に密封され、保管および輸送中の環境湿気からLEDを保護します。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

リフローはんだ付け：本コンポーネントは、ピーク温度260°C ±5°Cでリキダス温度以上を最低5秒間保持する、鉛フリーリフローはんだ付けプロファイルに対応しています。トゥームストーニングを防止し、信頼性の高いはんだ接合を確保するため、推奨パッド設計に従ってください。

手はんだ付け：必要な場合、はんだごて先端温度を350°C以下に保ち、リードごとに最大3秒間で手はんだ付けが可能です。

電流制限：LEDと直列に外部の電流制限抵抗を使用することが必須です。順電圧には許容差があり、供給電圧のわずかな上昇でも、ダイオードの指数関数的なI-V特性により、順電流が大きく、破壊的なレベルまで増加する可能性があります。

7. 保管および取り扱い上の注意

1. 湿気感受性：本パッケージは湿気感受性（MSL）です。未開封の防湿バッグは、温度≤30°C、相対湿度≤90%で保管する必要があります。

2. フロアライフ：バッグ開封後、部品のフロアライフは、温度≤30°C、相対湿度≤60%で保管した場合1年です。未使用部品は乾燥剤と共にドライバッグに再密封してください。

3. ベーキング：湿度指示カードが過度の湿気暴露を示した場合、またはフロアライフを超過した場合、リフロー前に60°C ±5°Cで24時間のベーキング処理が必要です（ポップコーン現象、すなわち蒸気圧によるパッケージ割れを防止するため）。

4. ESD保護：取り扱い中は標準的なESD対策を遵守してください。

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

• 光学インジケータ：民生電子機器、産業用制御パネル、自動車ダッシュボードの状態表示灯。
• 導光板／ライトパイプ結合：広い視野角とパッケージ設計により、アクリルやポリカーボネート製の導光板に効率的に光を入射させ、シンボルやボタンのバックライト、均一なパネル照明を作り出すのに理想的です。
• 小型LCDディスプレイ、キーパッド、メンブレンスイッチ、装飾照明用。一般信号表示：
• 明るい黄色の表示が必要なあらゆる場所。8.2 設計上の考慮事項

このLEDを使用して設計する際には：

駆動回路：

- 常に定電流回路を実装するか、最低限、最大順電圧（V）に基づいて計算された直列抵抗を備えた電圧源を使用し、電流を所望のレベル（例：20 mA）に制限してください。_F熱管理：

- 電力損失は低いですが、特に最大定格付近または高周囲温度で動作する場合、PCBレイアウトが十分な放熱対策を提供していることを確認してください。光学設計：

- 導光板アプリケーションでは、LEDの放射パターン（120°視野角）と導光板の入射部形状を考慮して結合効率をモデル化し、光伝達を最大化してください。9. 信頼性および品質保証

本製品は、信頼度90%、ロット許容不良率（LTPD）10%で実施される包括的な信頼性試験を実施しています。試験項目は以下の通りです：

- リフローはんだ付け耐性。 - 温度サイクル（-40°C ～ +100°C）。 - サーマルショック（-10°C ～ +100°C）。 - 高温保管（100°C）。 - 低温保管（-40°C）。 - DC動作寿命（20 mA、1000時間）。 - 高温高湿動作寿命（85°C/85% RH）。

これらの試験は、様々な環境的・動作的ストレス下でのLEDの堅牢性を検証し、フィールドアプリケーションにおける長期性能を保証します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 5V電源を使用する場合、どの抵抗値を使えばよいですか？

A: オームの法則（R = (V

supply

- V

) / I

）と、安全のために最大V

である2.35Vを使用します：R = (5 - 2.35) / 0.020 = 132.5 Ω。標準の130 Ωまたは150 Ωの抵抗が適切です（定格電力P = I²Rを確認してください）。

Q: より明るくするために、このLEDを30 mAで駆動できますか？

A: 絶対最大連続電流は50 mAなので、30 mAは仕様内です。ただし、光度は電流に対して線形ではなく、より高い電流で動作すると電力損失（熱）が増加します。代表的な性能曲線を参照して明るさの増加を推定し、熱的限界を超えないようにしてください。_{Q: 発注のための型番の解釈方法は？}A: 型番65-21/Y2SC-AR1S2B/2Tは、シリーズ、色（Yは黄色）、および主波長（おそらくD4/D5）、光度（S2）、順電圧（B2）の特定のビンをコード化しています。正確なマッチングのため、データシートのビン範囲表とラベル説明を参照してください。_F11. 実践的設計ケーススタディ_Fシナリオ：_Fバックライト付き自動車ダッシュボードボタンの設計。

実装：

単一の65-21/Y2SC-AR1S2B/2T LEDをメインPCB上に配置します。カスタム成形されたアクリル導光板をLEDの真上に配置し、その120°放射光を捕捉します。導光板は光を半透明ボタンアイコンの裏側へ導きます。駆動回路は車両の12Vシステムを使用し、降圧・安定化して5Vとし、150 Ωの直列抵抗で電流を約18 mAに設定します。これにより、自動車の温度範囲内で長期信頼性を保ちながら、明確で明るい黄色表示を実現します。

12. 技術紹介とトレンド

原理：

このLEDは、AlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）半導体チップを使用して光を生成します。順電圧が印加されると、活性領域で電子と正孔が再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlGaInP合金の特定の組成がピーク波長（この場合は黄色スペクトル、約591 nm）を決定します。透明樹脂パッケージは光吸収を最小限に抑え、内部反射器と組み合わせて出力ビームを形成します。

トレンド：SMT LEDの小型化は、より小型の電子機器への需要によって継続しています。トレンドには、高効率化（ワットあたりのルーメン向上）、より厳密なビニングによる色の一貫性向上、自動車アプリケーションのような過酷な環境向けの信頼性強化も含まれます。チップ上の静電気放電保護の統合もより一般的になっています。効率的な光結合に焦点を当てた65-21シリーズは、洗練された薄型照明ソリューションのために、導光板などの二次光学部品と共にLEDを使用するトレンドに沿っています。

Implementation:A single 65-21/Y2SC-AR1S2B/2T LED is placed on the main PCB. A custom-molded acrylic light pipe is positioned directly over the LED, capturing its 120° emission. The light pipe channels the light to the underside of a translucent button icon. The drive circuit uses the vehicle's 12V system, stepped down and regulated to 5V, with a 150 Ω series resistor to set the current to ~18 mA, providing a clear, bright yellow indication while operating well within the LED's ratings for long-term reliability in the automotive temperature range.

. Technology Introduction and Trends

Principle:This LED uses an AlGaInP (Aluminum Gallium Indium Phosphide) semiconductor chip to generate light. When a forward voltage is applied, electrons and holes recombine in the active region, releasing energy in the form of photons. The specific composition of the AlGaInP alloy determines the peak wavelength, in this case, in the yellow spectrum (~591 nm). The water-clear resin package minimizes light absorption and, combined with the internal reflector, shapes the output beam.

Trends:The miniaturization of SMT LEDs continues, driven by demand for smaller electronic devices. Trends also include higher efficiency (more lumens per watt), improved color consistency through tighter binning, and enhanced reliability for harsh environments like automotive applications. The integration of on-chip electrostatic discharge protection is also becoming more common. The 65-21 series, with its focus on efficient optical coupling, aligns with the trend of using LEDs with secondary optics (like light pipes) for sophisticated, low-profile lighting solutions.