ミニトップビューLED 65-21シリーズ - 外形寸法 2.0x1.25x0.7mm - 電圧 2.7-3.5V - 青色 - 0.11W - 技術仕様書

1. 製品概要

65-21シリーズは、ミニトップビュー表面実装デバイス（SMD）発光ダイオード（LED）のファミリーです。これらの部品は、主に表示灯やバックライト用途向けに設計された、コンパクトで効率的な光源です。本シリーズは、LEDチップを収納し環境保護を提供する白色の表面実装パッケージを特徴としています。

本シリーズの中核的な利点は、その光学設計にあります。パッケージは、典型的に120度（2θ1/2）と測定される広い視野角を実現する特徴を組み込んでいます。これは、パッケージ内の最適化された内部反射器設計により達成され、光の取り出し効率と配光を向上させます。この特性により、これらのLEDは、効率的な結合と均一な照明が重要なライトパイプや導光板を伴うアプリケーションに特に適しています。

ターゲット市場は、信頼性の高い低消費電力の表示灯照明が必要とされる、民生用電子機器、自動車内装、産業用制御機器、および一般照明アプリケーションを含みます。

2. 詳細な技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

本デバイスは、以下の限界内で確実に動作するように規定されており、これを超えると永久損傷が発生する可能性があります：

• 逆電圧（V_R）：5 V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部破壊を引き起こす可能性があります。
• 連続順電流（I_F）：30 mA。連続動作時の最大直流電流です。
• ピーク順電流（I_FP）：100 mA。これは、1kHz、デューティ比1/10のパルス条件下でのみ許容されます。
• 電力損失（P_d）：110 mW。周囲温度25°Cにおいてパッケージが放散できる最大電力です。
• 動作温度（T_opr）：-40°C から +85°C。通常動作時の周囲温度範囲です。
• 保存温度（T_stg）：-40°C から +90°C。
• はんだ付け温度：IRリフローでは、ピーク温度は260°Cを10秒間超えてはなりません。手はんだの場合は、はんだごて先端温度を350°C以下に保ち、1リードあたり3秒以内に制限してください。

2.2 電気光学特性

主要な性能パラメータは、特に断りのない限り、周囲温度（T_a）25°C、順電流（I_F）20 mAで測定されます。

• 光度（I_v）：最小180 mcdから最大360 mcdの範囲で、典型的な許容差は±11%です。これはLEDの知覚される明るさを定義します。
• 視野角（2θ1/2）：120度（典型値）。光度がピーク値の半分に低下する全角度です。
• ピーク波長（λ_p）：468 nm（典型値）。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）：464 nmから472 nmの範囲で、許容差は±1 nmです。これは知覚される色（青色）を定義します。
• スペクトル半値幅（Δλ）：20 nm（典型値）。最大パワーの半分における発光スペクトルの幅です。
• 順電圧（V_F）：20 mA時で2.7 V（最小）から3.5 V（最大）の範囲で、典型的な許容差は±0.05Vです。
• 逆電流（I_R）：逆電圧5V印加時、最大50 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に分類されます。

3.1 光度ビニング

LEDは、I_F=20mAで測定された光度に基づき、3つのビン（S1、S2、T1）に分類されます：

- ビン S1：180 mcd から 225 mcd

- ビン S2：225 mcd から 285 mcd

- ビン T1：285 mcd から 360 mcd

3.2 主波長ビニング

青色は、4つの波長グループ（AA1 から AA4）を通じて制御されます：

- グループ AA1：464.0 nm から 466.0 nm

- グループ AA2：466.0 nm から 468.0 nm

- グループ AA3：468.0 nm から 470.0 nm

- グループ AA4：470.0 nm から 472.0 nm

3.3 順電圧ビニング

順電圧は、2.70Vから3.50Vまでの0.1V範囲ごとに8つのビン（B34からB41）に分類されます。これにより、設計者は並列回路での電流均等化のために、一致したV_Fを持つLEDを選択することができます。

4. 性能曲線分析

データシートには、設計に不可欠ないくつかの特性曲線が提供されています。

• 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）：指数関数的な関係を示します。この曲線は、特定の駆動電流を得るために必要な電圧を示し、電流制限抵抗の選択や駆動回路の設計に重要です。
• 相対光度 vs. 順電流：光出力は電流とともに増加しますが、完全に線形ではないことを示しています。特に高電流では、発熱により効率が低下する可能性があります。
• 相対光度 vs. 周囲温度：光出力の熱的デレーティングを示します。光度は周囲温度の上昇とともに減少するため、高温環境ではこれを考慮する必要があります。
• 順電圧 vs. 周囲温度：V_Fは負の温度係数を持ち、温度の上昇とともにわずかに減少することを示しています。
• 放射パターン：光強度の空間分布を示す極座標図で、広くランバート的な放射パターンを確認できます。
• スペクトル分布：波長に対する相対強度をプロットしたグラフで、468 nmを中心とした特徴的な狭い青色発光ピークを示しています。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ外形寸法

LEDはコンパクトなSMDフットプリントを持ちます。主要寸法は、本体長約2.0 mm、幅1.25 mm、高さ0.7 mmです。アノードとカソードのパッドは明確に定義されています。指定のない公差はすべて±0.1 mmです。

5.2 推奨はんだパッド設計

確実なはんだ付けとリフロー工程中の適切な位置合わせを確保するため、ランドパターン設計が提供されています。この推奨フットプリントに従うことで、トゥームストーニングを防止し、良好な熱的・電気的接続を確保するのに役立ちます。

5.3 極性識別

パッケージには、通常カソード（負）端子近くの切り欠きまたは点として、極性マーカーが付いています。回路の機能性にとって正しい向きは非常に重要です。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

主なはんだ付け方法は、赤外線（IR）リフローはんだ付けです。

• リフロープロファイル：最大ピーク温度は260°Cを超えてはならず、260°Cを超える時間は最大10秒に制限する必要があります。これにより、プラスチックパッケージと内部ワイヤーボンドへの損傷を防ぎます。
• 手はんだ付け：必要な場合、先端温度が350°Cを超えないはんだごてを使用し、1リードあたりのはんだ付け時間を3秒以内に制限してください。
• 保管条件：部品は乾燥剤入りの防湿バッグに梱包されています。バッグが30°C/60%RHを超える環境で72時間以上開封された場合、はんだ付け中のポップコーン現象を防ぐために、リフロー前にベーキングが必要になる場合があります。

7. 梱包および注文情報

7.1 梱包仕様

LEDは自動実装用にテープ＆リールで供給されます。キャリアテープは部品を収容し、リール寸法は標準化されています。各リールには2000個が含まれます。梱包には、乾燥剤と湿度指示カードを入れた防湿アルミバッグが含まれます。

7.2 ラベル説明

リールラベルには重要な情報が含まれています：

- CAT：光度ビンコード（例：S1、T1）。

- HUE：主波長グループコード（例：AA2、AA4）。

- REF：順電圧ビンコード（例：B36、B40）。

- 部品番号（PN）、数量（QTY）、ロット番号（LOT NO）も含まれます。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

• 光学インジケータ：民生用電子機器、家電製品、産業機器の状態表示灯。
• 導光板/ライトパイプへの結合：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ライトパイプを介して、PCBからフロントパネルやディスプレイへ光を伝達するのに理想的です。
• バックライト：LCDディスプレイ、キーパッド、メンブレンスイッチ、シンボル用。
• 自動車内装照明：ダッシュボードのバックライト、スイッチ照明、およびその他の低消費電力の内装照明機能。動作温度範囲が+85°Cまで拡張されていることを考慮してください。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流制限：常に直列抵抗または定電流ドライバを使用して、I_Fを所望の値（≤30 mA DC）に制限してください。抵抗値は R = (V_supply- V_F) / I_F.
• で計算します。熱管理：
• 電力損失は低いですが、高温環境または高電流で動作する場合、性能と寿命を維持するために、十分なPCB銅面積またはスルーホールを確保してください。ESD保護：

本デバイスは1000V（HBM）に定格されています。組み立て中は標準的なESD取り扱い予防策を実施してください。敏感なアプリケーションでは、ラインに過渡電圧抑制素子を追加することを検討してください。

9. 信頼性と品質保証

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経ています。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 から +100°C）

- 熱衝撃（-10°C から +100°C）

- 高温・低温保管

- DC動作寿命（20mA、1000時間）

- 高温高湿（85°C/85% RH）

これらの試験は、様々な環境および動作ストレス下でのLEDの堅牢性を検証します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？_pA: ピーク波長（λ_d）は、スペクトル発光が最大となる物理的な波長です。主波長（λ_d）は、人間の目にLEDと同じ色に見える単色光の波長です。色の仕様にはλ

がより関連します。

Q: このLEDを30mAで連続駆動できますか？

A: はい、30mAは最大連続順電流定格です。ただし、最適な寿命とアプリケーションでの潜在的な温度上昇を考慮すると、20mAのようなより低い電流で駆動することが一般的な慣行であり、明るさと信頼性の良いバランスを提供します。

Q: ラベルのビニングコードをどのように解釈すればよいですか？

A: 3文字のコード（例：CAT:T1、HUE:AA3、REF:B38）により、厳密に制御された特性を持つLEDを選択できます。製品内で一貫した外観を得るには、光度と主波長について同じまたは隣接するビンからのLEDを指定して使用してください。

11. 実践的な設計ケーススタディ

1. シナリオ：ライトパイプを使用した民生用ルーターの状態表示灯の設計。選択：

2. 65-21シリーズのLEDを、その広い視野角によりライトパイプへの効率的な結合が可能なため選択します。回路設計：_Fルーターのロジック電源は3.3Vです。十分な明るさと低消費電力のために、I_F= 15 mAを目標とします。典型的なV

3. 3.0V（ビンB36から）を使用し、直列抵抗を計算します：R = (3.3V - 3.0V) / 0.015A = 20 Ω。標準の20 Ω、1/10W抵抗を使用します。レイアウト：

4. 推奨パッドレイアウトに従って、LEDをPCB上に配置します。ライトパイプの入口の真下に正確に配置してください。背の高い部品が影を作らないようにします。熱：_F電力損失は最小限です（P = V_F* I

≈ 45 mW）。この屋内アプリケーションでは特別な放熱対策は必要ありません。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、窒化インジウムガリウム（InGaN）半導体チップに基づいています。ダイオードの接合電位を超える順電圧が印加されると、電子と正孔がチップの活性領域で再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。InGaN合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それが今度は発光の波長を定義します—この場合は青色スペクトル（~468 nm）です。パッケージのエポキシ樹脂レンズは光透過率を最大化するために透明で、ビーム角を制御するように成形されています。

13. 業界動向と背景