PLCC-2 イエローLED データシート - 0201パッケージ - 2.10V 標準 - 1120mcd @20mA - 自動車グレード

1. 製品概要

本資料は、PLCC-2パッケージを採用した高性能表面実装型イエローLEDの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、主に厳しい自動車照明環境向けに設計されており、信頼性の高い動作、安定した色出力、過酷な条件に耐える堅牢な構造を提供します。

1.1 主要機能とターゲット市場

本LEDの主な用途は自動車分野であり、内装および外装照明システムをターゲットとしています。主な機能には、順電流20mAにおける1120ミリカンデラ（mcd）の標準的な光度、優れた視認性を実現する120度の広い視野角、自動車グレード部品のAEC-Q102規格認定が含まれます。また、硫黄耐性（クラスA1）、EU REACHおよびRoHS指令への準拠、ハロゲンフリーも特徴です。これらの特性から、信頼性と長寿命が求められる、メーターパネル（クラスター）のバックライト、内装の環境照明、各種外装信号灯などの用途に適しています。

2. 詳細な技術パラメータ分析

電気的および光学的特性は、LEDの動作限界と標準的性能を定義します。

2.1 測光特性と電気的特性

主要な動作パラメータは、接合部温度25°C、順電流（I_F）20mAにおいて規定されています。標準順電圧（V_F）は2.10Vで、最小1.75V、最大2.75Vです。主波長（λ_d）は585nmから594nmの範囲の黄色スペクトル内にあります。光度（I_V）の標準値は1120 mcdで、最小710 mcd、最大1800 mcdです。測定公差に注意が必要です：光束は±8%、順電圧は±0.05V、主波長は±1nmです。

2.2 絶対最大定格と熱管理

デバイスの信頼性を確保するため、いかなる条件下でもこれらの限界を超えてはなりません。絶対最大順電流は50mAで、パルス幅≤10μsにおけるサージ電流耐量は100mAです。最大消費電力は137mWです。デバイスは周囲温度-40°Cから+110°Cの範囲で動作可能で、最大接合部温度（T_J）は125°Cです。接合部からはんだ付け点までの熱抵抗は、電気的条件（R_{th JS el}: 100-120 K/W）と実条件（R_{th JS real}: 120-160 K/W）の両方で規定されており、アプリケーションにおける熱設計上重要です。ESD耐性は2kV（HBM）です。

3. ビニングシステムの説明

本LEDは、主要パラメータごとにビンに分類されており、量産における一貫性と設計の柔軟性を確保します。

3.1 光度ビニング

光度は4つのビンにグループ分けされています：V1（710-900 mcd）、V2（900-1120 mcd）、AA（1120-1400 mcd）、AB（1400-1800 mcd）。これにより、設計者は特定のアプリケーション要件に応じた適切な輝度レベルを選択できます。

3.2 主波長と順電圧ビニング

主波長は3つのグループにビニングされています：8588（585-588 nm）、8891（588-591 nm）、9194（591-594 nm）。これにより、正確な色選択が可能です。順電圧は4つの範囲にビニングされています：1720（1.75-2.00V）、2022（2.00-2.25V）、2225（2.25-2.50V）、2527（2.50-2.75V）。これはドライバ回路設計と電源管理において重要です。

4. 性能曲線分析

グラフデータは、様々な条件下でのLEDの動作特性を理解するのに役立ちます。

4.1 I-V特性曲線とスペクトル分布

順電流対順電圧（I-V）曲線は、ダイオードに典型的な指数関数的関係を示しています。相対スペクトル分布グラフは、黄色領域における発光ピークを確認します。指向性パターン図は、強度がピーク値の半分に低下するオフ軸角度として定義される120度の視野角を示しています。

4.2 温度依存性とデレーティング

いくつかのグラフが、温度による性能変化を詳細に示しています。相対光度は、接合部温度の上昇とともに減少します。主波長は、順電流および接合部温度の増加に伴ってシフトを示します。順電流デレーティング曲線は重要です：はんだパッド温度が上昇するにつれて、最大許容順電流を低減しなければならないことを示しています。例えば、パッド温度110°Cでは、最大連続電流は34mAに制限されます。別のグラフは、異なるデューティサイクルにおける許容パルス処理能力を定義しています。

5. 機械的仕様、パッケージング、および実装情報

5.1 機械的寸法と極性

本コンポーネントは、標準的なPLCC-2（Plastic Leaded Chip Carrier）表面実装パッケージを使用しており、フットプリントサイズから0201とも呼ばれます。詳細な機械図面には、正確な長さ、幅、高さ、およびリード位置が規定されています。品番には逆極性を示すRが含まれており、PCB設計時に推奨されるはんだパッドレイアウトと照合して、正しい向きを確保する必要があります。

5.2 はんだ付けおよびリフローガイドライン

適切なはんだ接合部の形成と熱放散を確保するために、推奨されるはんだパッドレイアウトが提供されています。リフローはんだ付けプロファイルは正確に従う必要があります。最大はんだ付け温度は260°Cで、持続時間は30秒を超えてはなりません。LEDパッケージおよび内部ダイへの熱ダメージを防ぐため、このプロファイルへの遵守が不可欠です。

5.3 パッケージングおよび取り扱い上の注意

本デバイスの湿気感受性レベル（MSL）は2です。注意事項には、乾燥環境での保管、およびパッケージが開封され、はんだ付け前にフロアライフを超えて周囲湿度にさらされた場合のベーキングが含まれます。一般的な注意事項として、逆電圧の印加、絶対最大定格の超過、デバイスへの機械的ストレスの付加を避けるよう警告しています。

6. 発注および品番情報

品番は特定の構造に従います：67-21R-UY0201H-AM.

• 67-21: 製品ファミリー。
• R: 逆極性。
• UY: 色（イエロー）。
• 020: 試験電流（20mA）。
• 1: リードフレームタイプ。
• H: 輝度レベル（高）。
• AM: 自動車用途を指定。

7. アプリケーション設計上の考慮事項とFAQ

7.1 典型的なアプリケーションシナリオ

本LEDは以下の用途に最適です：

• 自動車内装照明: メーターパネル計器クラスター、スイッチバックライト、環境照明ストリップ。
• 自動車外装照明: サイドマーカーランプ、センター・ハイマウント・ストップ・ランプ（CHMSL）、方向指示器（地域規制および必要な光度による）。

7.2 設計および使用に関するFAQ

Q: 推奨される駆動電流は？

A: 標準動作電流は20mAで、輝度と寿命の良いバランスを提供します。絶対最大値は連続50mAですが、この限界に近い動作では、デレーティング曲線に示すような注意深い熱管理が必要です。

Q: 設計で色の一貫性を確保するには？

A: 発注時に必要な主波長ビン（8588、8891、または9194）を指定してください。同じ生産ビンからのLEDを使用することで、色のばらつきを最小限に抑えられます。

Q: 電流制限抵抗は必要ですか？

A: はい。LEDは電流駆動デバイスです。特に順電圧のばらつき（1.75Vから2.75V）を考慮すると、熱暴走やLEDの破壊を防ぐために、外部の電流制限抵抗または定電流ドライバ回路が必須です。

Q: 非自動車用途で使用できますか？

A: 自動車用途に認定されていますが、その高い信頼性から、環境耐性が必要な他の過酷な産業用、民生用、またはサイン用途にも適しています。

7.3 実践的な設計ケーススタディ

メーターパネルインジケータランプを設計する場合を考えます。設計手順は以下の通りです：1) 昼間の視認性要件に基づいて必要な光度を決定（適切なビン、例：AAまたはABを選択）。2) ドライバ回路の設計：LEDの順電圧ビン（例：約2.1Vの2022）を考慮し、20mAを達成するための12V自動車電源用直列抵抗値を計算。公式は R = (V_supply- V_F) / I_F。3) 熱解析：PCBレイアウトおよびメーターパネル付近の想定周囲温度が、はんだパッド温度をデレーティングが必要なポイントを超えないことを確認（デレーティング曲線を参照）。4) LEDは逆電圧動作用に設計されていないため、PCB上に逆極性保護を実装。

8. 技術原理と業界動向

8.1 動作原理

本LEDは半導体光源です。しきい値を超える順電圧が印加されると、半導体チップ内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。チップの活性領域で使用される特定の材料が、この場合は黄色の、放出される光の波長（色）を決定します。PLCC-2パッケージは、反射カップと成形エポキシレンズを組み込んでおり、光出力を整形し、規定の120度の視野角を実現します。

8.2 比較とトレンド

従来のスルーホールLEDと比較して、このPLCC-2 SMDデバイスは、より小さなフットプリント、自動実装へのより高い適合性、はんだパッドを通じた放熱を可能にする設計による改善された熱性能を提供します。自動車照明のトレンドは、より高い効率（ワット当たりのルーメン数）、より洗練されたデザインを可能にする小型パッケージ、および光源と直接統合された制御エレクトロニクス（例：LEDドライバ）の増加に向かっています。AEC-Q102認定とコンパクトなパッケージでの高輝度を備えたこのようなコンポーネントは、先進的で信頼性の高い車両照明システムに対するこれらの業界ニーズに合致しています。