オレンジLED RF-OU1808TS-CB-E0 仕様 - 1.8x0.8x0.5mm - 電圧ビン1.8-2.4V - 72mW 電力 - テクニカルデータシート

1. 製品概要

RF-OU1808TS-CB-E0は、高効率オレンジ半導体チップを用いた表面実装型オレンジチップLEDです。デバイスは1.8mm × 0.8mm × 0.50mmの小型パッケージに収められ、コンパクトな電子機器アセンブリに適しています。超広視野角140度により、インジケータやディスプレイ用途に優れた光分布を提供します。標準的なSMT実装およびはんだ付けプロセスに完全に対応し、RoHS環境要件に準拠しています。耐湿性レベルはレベル3に格付けされており、適切な取り扱いにより吸湿を防ぐ必要があります。

1.1 特徴

• 超広視野角（2θ1/2 = 140° 標準）
• すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに適合
• 耐湿性レベル: レベル3（JEDEC準拠）
• RoHS準拠（鉛、水銀、カドミウム、その他の制限物質を含まない）
• 小型パッケージ寸法: 1.8mm（長さ）× 0.8mm（幅）× 0.50mm（高さ）
• 複数の輝度および波長ビンに対応

1.2 用途

• 光学インジケータおよびステータスランプ
• スイッチ、シンボル、バックライトディスプレイ
• 電子機器の汎用照明
• 携帯機器およびバッテリー駆動機器
• 自動車内装照明（電圧および温度範囲に適合する場合）

2. パッケージ寸法とはんだ付けパターン

LEDパッケージは精密な機械図面で定義されています。上面図は、長さ1.80mm、幅0.80mmの長方形ボディを示しています。側面図は、全体の高さ0.50mm（約0.15mmのレンズ突出部を含む）を示しています。底面図は、2つのはんだパッドを示しています：パッド1（カソード）は0.37mm×0.80mm、パッド2（アノード）は0.90mm×0.80mmです。極性は、底面図にアノードパッド近くの+マークで示されています。推奨されるはんだ付けフットプリントは、PCBランドパターンを提供します：カソードパッド1.3mm×0.8mm、アノードパッド2.6mm×0.8mm、内側エッジ間の間隔0.95mm。特に記載がない限り、すべての寸法の公差は±0.2mmです。機械的インターフェースにより、信頼性の高いはんだ接合部の形成と光学的位置合わせが保証されます。

3. 技術パラメータ分析

3.1 電気的および光学的特性（Ts=25°C、IF=20mA時）

デバイスは、周囲はんだポイント温度25°C、順方向電流20mAで試験されています。主な電気的パラメータは次のとおりです：

• 順方向電圧（VF）：ビン範囲：B1（1.8-1.9V）、B2（1.9-2.0V）、C1（2.0-2.1V）、C2（2.1-2.2V）、D1（2.2-2.3V）、D2（2.3-2.4V）。標準値は各ビンの中間点です。
• 主波長（λD）：ビン：D00（615-620nm）、E00（620-625nm）、F00（625-630nm）。オレンジ色の発光は、ビンに応じて約620nmでピークになります。
• 光度（IV）：ビン：J10（350-430mcd）、J20（430-530mcd）、K10（530-650mcd）、K20（650-800mcd）。所定のビンの標準光度は範囲内です。
• スペクトル半値幅：標準15nmで、比較的狭いスペクトル発光を示します。
• 視野角（2θ1/2）：標準140°、均一照明に非常に広いです。
• 逆電流（IR）：VR=5Vで最大10μA。
• 熱抵抗（RTHJ-S）：最大260°C/Wで、中程度の熱放散能力を示します。

3.2 絶対最大定格（Ts=25°C時）

デバイスは以下の制限を超えてはなりません：

• 消費電力（Pd）：最大72mW
• 順方向電流（IF）：連続最大30mA
• ピーク順方向電流（IFP）：60mA（1/10デューティ、0.1msパルス幅）
• 静電放電（ESD）HBM：最大2000V
• 動作温度（Topr）：-40°C～+85°C
• 保存温度（Tstg）：-40°C～+85°C
• 接合部温度（Tj）：最大95°C

接合部温度が95°Cを超えないように注意する必要があります。最大順方向電流は、アプリケーションの実際の熱環境に基づいて決定する必要があります。

3.3 標準的な光学特性曲線（説明）

実際の曲線はここに再現されていませんが、データシートにはTa=25°Cでの測定に基づくいくつかの標準特性グラフが提供されています：

• 順方向電圧 vs 順方向電流（図1-6）：電流が0から30mAに増加するにつれて、順方向電圧は約1.8Vから2.5Vにほぼ直線的に上昇し、10-15mA付近にわずかな屈曲点があります。
• 順方向電流 vs 相対光度（図1-7）：相対光出力は順方向電流とともに増加しますが、サブリニアの関係です。30mAでは、相対光度は20mAの約1.5倍です。
• ピン温度 vs 相対光度（図1-8）：ピン温度が-40°Cから+100°Cに上昇すると、相対光度は約20-30%減少し、負の温度依存性を示します。
• ピン温度 vs 順方向電圧（図1-9）：順方向電圧は、温度上昇に伴い約-2mV/°Cの割合で減少します。
• 順方向電流 vs 主波長（図1-10）：順方向電流を5から30mAに増加させると、主波長が約2-3nmのわずかな赤色シフト（増加）を引き起こします。
• 相対光度 vs 波長（図1-11）：スペクトル分布は約620nmにピークを示し、半値幅は約15nmです。
• 放射パターン（図1-12）：放射はほぼランバート分布で、0°で最大強度、約±70°（140°視野角）で半値強度に低下します。

4. ビニングシステムの説明

RF-OU1808TS-CB-E0は、アプリケーションでの一貫した性能を保証するためにマルチビンシステムを使用しています：

• 波長ビニング：主波長は、3つの主要ビン（D00（615-620nm）、E00（620-625nm）、F00（625-630nm））に分類されます。これにより、精密な色合わせのための選択が可能です。
• 光度ビニング：4つの光度ビン（J10、J20、K10、K20）は、350～800mcdの範囲をカバーし、アレイ内の輝度の一貫性を実現します。
• 電圧ビニング：6つの順方向電圧ビン（B1～D2）は1.8V～2.4Vの範囲で、直列回路の設計と消費電力の予測に役立ちます。
• すべてのビンコードは、リールラベルにBIN CODE、WLD（波長）、VF（電圧）として印刷されています。お客様は注文時に必要なビンを指定してください。

5. パッケージングと出荷情報

5.1 パッケージング仕様

LEDはテープ＆リール形式でパッケージングされています。各リールには4000個入っています。キャリアテープは幅8mmで、ポケットのピッチは4mmです。リールの寸法は、A=178±1mm（外径）、B=60±1mm（ハブ）、C=13.0±0.5mm（穴）です。テープには、ピックアンドプレイス実装時に正しい配置を確保するための極性方向マーカーが含まれています。

5.2 防湿パッキング

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（MBB）に密封されています。バッグのラベルには、部品番号、仕様番号、ロット番号、ビンコード、数量、日付が表示されています。バッグ開封前の保管条件は、密封日から1年間、≤30°Cかつ≤75% RHです。開封後は、≤30°Cかつ≤60% RHで保管した場合、168時間以内に使用する必要があります。曝露時間が制限を超えた場合、またはバッグが破損した場合、使用前に60±5°Cで≥24時間のベーキング処理が必要です。

5.3 段ボール箱

複数のリールは出荷用に段ボール箱に梱包されます。箱には製品および数量情報のラベルが貼られています。

6. 信頼性試験条件と基準

故障基準：順方向電圧が上限仕様（U.S.L）の1.1倍を超えるシフト、逆電流がU.S.Lの2.0倍を超える、または光束が下限仕様（L.S.L）の0.7倍を下回ること。これらの試験は、良好な放熱条件下で単一LEDまたはストリップに対して実施されます。回路設計時には、ユーザーは電流、電圧分布、および熱管理を考慮する必要があります。

7. SMTリフローはんだ付けガイドライン

推奨リフロープロファイルは、ピーク温度260°C（最大10秒）の鉛フリーはんだ付けに基づいています。予熱は150°Cから200°Cまで60～120秒かけて行い、その後≤3°C/sでピークまで上昇します。217°C（TL）以上の時間は60～150秒とします。冷却速度は≤6°C/s。25°Cからピークまでの総時間は8分を超えないようにします。リフローサイクルは2回のみ許可されます。サイクル間の経過時間が24時間を超えると、吸湿によりLEDが損傷する可能性があります。加熱中は機械的ストレスを加えないでください。手はんだ付けは≤300°Cで3秒以内、1回のみ行ってください。修理は推奨されません。やむを得ない場合は、両頭アイロンを使用し、LED特性への影響を事前に確認してください。

8. 取り扱い注意事項と保管

長期的な信頼性を確保するため、以下の注意事項を守る必要があります：

• 環境または相手材の硫黄またはその化合物が100 ppmを超えないようにしてください。これは勧告であり、保証ではありません。
• ハロゲン含有量：臭素および塩素はそれぞれ<900 ppm以下、かつそれらの合計は<外部材料で1500 ppm以下である必要があります。繰り返しますが、勧告のみです。
• シリコーン封止材に浸透し、変色や光損失を引き起こす可能性のある揮発性有機化合物（VOC）を避けてください。
• LEDは側面をピンセットで取り扱い、内部回路の損傷を避けるためにシリコーンレンズに直接触れないでください。
• 必ず電流制限抵抗を使用してください。わずかな電圧変動でも大きな電流変化を引き起こし、LEDが焼損する可能性があります。
• LEDに逆電圧が印加されないように回路を設計してください。そうしないと、マイグレーションや損傷が発生する可能性があります。
• 熱設計は重要です：熱は輝度を低下させ、色をシフトさせる可能性があります。適切な放熱を確保してください。
• 洗浄：必要な場合のみイソプロピルアルコールを使用してください。超音波洗浄はLEDを損傷する可能性があるため使用しないでください。
• ESD感度（2000V HBM）には、適切な接地とESD保護エリアでの取り扱いが必要です。
• 保管：未開封のバッグは≤30°C/≤75%RHで最大1年間保管できます。開封後は168時間以内に使用するか、60±5°Cで24時間ベーキングしてください。

9. アプリケーション設計上の考慮事項

RF-OU1808TS-CB-E0を設計に組み込む際は、以下を考慮してください：

• 定電流駆動を使用して、ビン間の輝度の一貫性を確保し、最大電流を超えないようにしてください。低電圧アプリケーションでは通常、直列抵抗で十分です。
• アレイの場合、VFビンと波長ビンを一致させて均一な外観を維持してください。広視野角により、ホットスポットを感じさせずに近接配置が可能です。
• 小型パッケージ（0805）により高密度実装が可能です。最大定格近くで動作する場合は、放熱のために十分なPCB銅領域を確保してください。
• 周囲温度を考慮してください：高温では順方向電圧が低下し、光度が減少します。それに応じて電流をディレーティングしてください。
• 15nmのスペクトル半値幅により、比較的純粋なオレンジ色が得られます。白色混合には適していませんが、警告インジケータには優れています。
• パルスモード（1/10デューティ、0.1ms）では、ピーク電流は60mAに達する可能性がありますが、平均電流は30mA未満に維持する必要があります。

10. 類似製品との技術比較

一般的な0805オレンジLEDと比較して、RF-OU1808TS-CB-E0にはいくつかの利点があります：

• VFと波長のビニングにより、生産時により厳密な管理が可能です。
• 高い光度範囲（最大800mcd）は、屋外用可視インジケータに適しています。
• 超広視野角140°は、通常120°を提供する多くの競合製品よりも優れています。
• 最大2000VのESD保護により、アセンブリ中の故障を低減します。
• 包括的な信頼性試験（1000時間寿命、熱衝撃など）により、堅牢な性能が保証されます。

11. よくある質問（FAQ）

Q: このLEDの標準的な順方向電流は？
A: 推奨動作電流は20mAですが、適切な放熱があれば連続30mAまで駆動できます。

Q: このLEDを5V回路に直接使用できますか？
A: いいえ。電流制限抵抗が必要です。VF=2.0V、20mAの場合、(5-2.0)/0.02 = 150Ωを使用します。抵抗をLEDと直列に接続します。

Q: 波長は温度にどの程度敏感ですか？
A: 主波長は電流によってわずかにシフトしますが、温度は主に光度に影響します。標準的なドリフトは<動作温度範囲で2nmです。

Q: バッグ開封後の推奨保管方法は？
A: ≤30°C、≤60%RHで最大168時間保管します。この時間内に使用しない場合は、はんだ付け前に60°Cで24時間ベーキングしてください。

Q: これらのLEDは鉛フリーリフローに対応していますか？
A: はい。ピーク温度260°C、最大10秒の鉛フリーはんだ付けに適合しています。2回のリフローサイクルが可能です。

12. 実用的な設計例

例：3.3Vマイコン上のオレンジ状態インジケータ

マイコンがGPIOピンを介してLEDを駆動します。電流を20mAに制限するには、抵抗を計算します：R = (3.3V - VF) / 0.02。VF最小は1.8Vなので、最大R = (3.3-1.8)/0.02 = 75Ω。標準の68Ωを選択します。VFが2.4Vの場合、電流は(3.3-2.4)/68 = 13.2mAとなり、問題ありません。シンク電流がGPIO能力を超える場合は、PチャネルMOSFETを使用します。140°の視野角により、広い角度からの視認性が確保されます。最良の視認性のためにLEDをPCBの端近くに配置します。必要に応じて小さなカバーを使用します。

13. 動作原理と技術

RF-OU1808TS-CB-E0は、電子と正孔が再結合する際に発光する直接バンドギャップ半導体材料（GaAsPなど）に基づいています。オレンジ色のチップは通常、GaAs基板上に成長させたアルミニウムガリウムインジウムリン（AlGaInP）構造です。順方向バイアスが印加されると、電子と正孔が活性領域に注入され、放射再結合して、バンドギャップに対応するエネルギー（約2.0 eV、約620nm波長）の光子を生成します。チップは、透明またはわずかに拡散したシリコーンレンズで封止され、ビームプロファイルを指定の140°視野角に整形します。パッケージには、接合部からはんだパッドに熱を伝導する小さなヒートスラグが埋め込まれています。デバイスは、ウェハプロセス、ダイシング、ダイアタッチ、ワイヤボンディング、封止を経て製造されます。

14. オレンジSMD LEDの開発動向

RF-OU1808TS-CB-E0のようなオレンジLEDの動向は次のとおりです：

• 改善されたエピタキシーとチップ設計による効率（lm/W）の向上。
• 小型化：高輝度を維持しながら0603以下のパッケージに縮小。
• より優れた熱管理：低熱抵抗パッケージにより高電流密度が可能。
• スマート制御との統合：将来のバージョンでは、I2CまたはPWM制御用の統合ICが含まれる可能性があります。
• 自動車および園芸照明への拡大（例：特定の植物応答のため）。
• シームレスなバックライトのためのさらに広い視野角（>150°）。

このデバイスは、汎用インジケータアプリケーションにおけるコスト効率が高く信頼性の高い性能に最適化された成熟した技術を代表しています。