RF-A1F30-W269-A2 白色LED仕様書 - サイズ 3.0x1.4x0.55mm - 電圧 2.8-3.4V - 消費電力 238mW - 自動車内装照明用

1. 製品概要

1.1 一般説明

RF-A1F30-W269-A2は、青色チップと蛍光体変換を用いて製造された白色LEDです。コンパクトな3.00mm×1.40mm×0.55mmのEMC（エポキシモールドコンパウンド）パッケージに収められており、表面実装技術に対応しています。このパッケージは120度という非常に広い視野角を提供し、狭いスペースでの均一な照明に適しています。このLEDは、AEC-Q101ストレステスト認証を取得しており、自動車内装照明用途向けの高い信頼性を保証します。

1.2 特長

• 優れた放熱性と信頼性を備えたEMCパッケージ。
• 非常に広い視野角（標準120°）。
• あらゆるSMT実装およびはんだ付けプロセスに対応。
• テープ＆リール供給（5000個/リール）。
• 耐湿性レベル：レベル2（MSL 2）。
• RoHS指令およびREACH規則に準拠。
• 自動車用途向けAEC-Q101ガイドラインに基づく認定。

1.3 用途

• 自動車内装照明（ダッシュボード、ルームランプ、アンビエント照明）。
• 自動車および産業用パネルのスイッチとインジケーター。

2. パッケージと機械的情報

2.1 パッケージ寸法

このLEDは上面視で3.0mm×1.4mm、高さ0.55mmのフットプリントを持ちます。下面には中央のサーマルパッドと2つのアノード/カソードパッドがあります。極性はパッケージ上の'+'マークで示されています。特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートル単位で公差±0.2mmです。

2.2 はんだ付けパターン

推奨されるはんだ付けパターンは、アノードとカソード用の2つの長方形パッドと、放熱用の大きな中央パッドで構成されます。寸法：アノードパッド0.5mm×0.86mm、カソードパッド1.0mm×0.91mm、中央パッド1.6mm×2.61mm（概算）。適切な位置合わせにより、十分な熱管理が確保されます。

2.3 極性マーキング

アノードは上面の'+'表示で示され、カソードは反対側にあります。下面にはA（アノード）およびC（カソード）とラベル付けされた2つのパッドがあります。逆電流による損傷を防ぐため、正しい極性を守る必要があります。

3. 技術パラメータ

3.1 電気的/光学的特性（Ts=25°C、IF=60mA時）

• 順方向電圧（VF）：最小2.8V、標準3.1V、最大3.4V
• 逆方向電流（IR）：逆方向動作向けには設計されていません。VR=5V時の標準リーク電流は非常に低いです。
• 光束（Φ）：最小17.7 lm、標準24 lm、最大26.9 lm
• 視野角（2θ1/2）：標準120°
• 熱抵抗（RTHJ-S）：標準21°C/W（ジャンクションからはんだ接合部まで）

3.2 絶対最大定格

• 消費電力（PD）：238 mW
• 順方向電流（IF）：70 mA（DC）、120 mA（ピーク、1/10 duty、10msパルス）
• 逆方向電圧（VR）：逆方向動作向けではありません
• ESD（HBM）：8000 V（歩留まり90%）
• 動作温度（TOPR）：-40°C～+110°C
• 保存温度（TSTG）：-40°C～+110°C
• ジャンクション温度（TJ）：125°C

4. ビン範囲と色座標

4.1 順方向電圧と光束のビン

このLEDは、6つの電圧範囲（G1: 2.8-2.9V、G2: 2.9-3.0V、H1: 3.0-3.1V、H2: 3.1-3.2V、I1: 3.2-3.3V、I2: 3.3-3.4V）と4つの光束ビン（JB: 17.7-19.6 lm、KA: 19.6-21.8 lm、KB: 21.8-24.2 lm、LA: 24.2-26.9 lm）に分類されます。ビンを組み合わせることで、生産において一貫した性能を実現するための正確なVFと光束の組み合わせを指定します。

4.2 色度ビン

CIE色度図は、IA7、IA8、IA9の3つの色ビンを示しています。それらの座標は表1-4に記載されています。これらのビンは、相関色温度が約3000K～4000Kの範囲（自動車内装用途の標準）の温白色領域を表します。ビン座標は厳密に管理されており、生産全体での色の一貫性を確保しています。

5. 標準性能曲線

5.1 順方向電圧 vs 順方向電流

VF-IF曲線（図1-7）は、0mAから140mAまでほぼ線形の関係を示しています。60mAでは順方向電圧は標準約3.1Vです。設計者は、消費電力と電流制限抵抗値を計算する際にこれを考慮する必要があります。

5.2 順方向電流 vs 相対強度

相対光束は順方向電流とともに増加しますが、飽和傾向を示します。60mAでは相対強度は約100%です。低い電流で動作すると効率が高くなり、高い電流では熱限界に近づきます。

5.3 はんだ温度 vs 相対強度

はんだ接合部温度が20°Cから120°Cに上昇すると、相対強度は約15%低下します（100%から約85%）。高温環境で光出力を維持するには、適切な放熱が不可欠です。

5.4 はんだ温度 vs 順方向電流

最大ジャンクション温度125°Cを超えないようにするため、はんだ接合部温度の上昇に伴って順方向電流をディレーティングする必要があります。Ts=100°Cでは、許容電流は25°Cの70mAから約40mAに低減されます。

5.5 順方向電圧 vs はんだ温度

順方向電圧は温度上昇とともに約-2 mV/°Cの割合で直線的に減少します。この温度係数は定電流ドライバ設計において重要であり、電圧変動が電流調整に影響を与える可能性があります。

5.6 放射パターン

このLEDは、広い角度分布を持つランバート型に近い発光パターンを示します。±60°での相対強度は軸上の約50%であり、120°の視野角仕様を裏付けています。

5.7 電流 vs 色ずれ

CIE-xおよびCIE-y座標のずれは、Ts=25°C、順方向電流20mAから120mAの範囲で±0.005以内です。これは、一般的な駆動条件において安定した色性能を示しています。

5.8 スペクトル分布

発光スペクトルは400nmから750nmの範囲にわたり、450nm付近（青色チップ）にピークがあり、黄緑色領域に広い蛍光体発光があります。相対強度曲線は典型的な白色LEDのスペクトル形状を示し、自動車内装での優れた演色性を持つ一般照明に適しています。

6. アプリケーション設計上の考慮事項

6.1 熱管理

最大消費電力238 mW、熱抵抗21°C/Wであるため、このLEDはかなりの自己発熱を生じる可能性があります。ジャンクション温度を125°C以下に保つためには、適切なPCBの熱設計（例：サーマルビアや銅プレーンの使用）が重要です。自動車用途では、周囲温度が85°C以上に達することがあり、ディレーティング曲線（図1-10）に示すように順方向電流のディレーティングが必要です。

6.2 静電放電保護

ESD定格は8000V HBMですが、取り扱い時の注意は依然として必要です。接地された作業台、帯電防止リストストラップ、導電性パッケージを使用してください。シリコンレンズへの直接接触を避け、パーティクル汚染や機械的損傷を防ぎます。

6.3 回路設計

過電流を防ぐため、必ず電流制限抵抗または定電流ドライバを使用してください。順方向電圧の許容差により、単純な電圧駆動では電流が変動する可能性があります。並列アレイの場合は、VFグループのビン分けまたは個別抵抗の使用を検討してください。逆方向電圧は避ける必要があります。逆極性の可能性がある場合は、ブロッキングダイオードを追加できます。

7. はんだ付けと実装ガイドライン

7.1 SMTリフローはんだ付けプロファイル

推奨されるリフロープロファイル（図3-1）は、150°C～200°Cのプリヒートゾーンを60～120秒、217°Cまでのランプアップ、217°C以上の時間は最大60秒、ピーク温度260°Cで最大10秒（ピークの5°C以内）を指定しています。冷却速度は6°C/秒を超えないようにしてください。リフローサイクルは2回のみ許可され、サイクル間で24時間以上経過した場合は、LEDを再度ベーキングする必要があります。

7.2 手はんだ付けと修理

手はんだ付けが必要な場合は、はんだごて先温度を300°C未満で3秒未満としてください。手はんだ付けは1回のみ許可されます。リフロー後の修理は推奨されません。やむを得ない場合は、両頭はんだごてを使用し、LED特性が劣化していないことを確認してください。

7.3 取り扱い上の注意

シリコン封止材は柔らかいです。上面に圧力をかけないでください。有機蒸気を放出する接着剤を使用しないでください。硫黄化合物100 ppm以上、臭素および塩素化合物それぞれ900 ppm以上、総ハロゲン1500 ppm以上への暴露を避けてください。洗浄が必要な場合はイソプロピルアルコールを使用し、超音波洗浄は推奨されません。

7.4 保管条件

未開封の防湿バッグは、≤30°C、≤75% RHで最大1年間保管できます。開封後は、LEDを24時間以内に使用してください（≤30°C、≤60% RH）。その時間内に使用しない場合は、60±5°Cで24時間以上ベーキングしてください。乾燥剤が変色した場合やパッケージが損傷している場合は、ベーキングが必要です。

8. 梱包と保管

8.1 梱包仕様

LEDは8mmキャリアテープに178mm径のリールで供給され、各リールに5000個が収納されています。テープには80～100ポケットのリーダーとトレーラーがあります。リールハブ径は60mm、アーバーホールは13mmです。ラベル情報には、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード、光束、色度ビン、順方向電圧、波長コード、数量、日付が含まれます。

8.2 耐湿性とベーキング

本製品はMSLレベル2です。フロアライフ（24時間）を超えた場合は、60±5°Cで24時間以上のベーキングが必要です。ベーキング後は、指定された時間内に使用するか、再度ベーキングしてください。JEDECの耐湿性取り扱いガイドラインに従ってください。

8.3 保管推奨事項

密封袋は乾燥した涼しい環境に保管してください。直射日光や高湿度を避けてください。長期保管の場合は、温度30°C以下、湿度75% RH以下に保ってください。

9. 信頼性試験

9.1 試験項目と条件

信頼性試験には、リフロー（260°C、10秒、2回）、サーマルショック（-40°C～125°C、15分保持、1000サイクル）、高温保存（125°C、1000時間）、低温保存（-40°C、1000時間）、寿命試験（25°C、IF=60mA、1000時間）、高温高湿寿命試験（85°C/85% RH、IF=60mA、1000時間）、温湿度保存（85°C/85% RH、1000時間）が含まれます。合格基準：20サンプル中0故障。

9.2 故障基準

故障は、VFが上限仕様値（U.S.L.）の1.1倍を超える、IRがU.S.L.の2.0倍を超える、または光束が下限仕様値（L.S.L.）の0.7倍を下回る場合と定義されます。これらの基準により、ストレス試験後もLEDが最小限の性能を満たすことを保証します。

10. アプリケーション例

自動車内装照明において、このLEDはダッシュボードのバックライト、インジケーターライト、アンビエントライトストリップに使用できます。コンパクトサイズ（3.0x1.4mm）により狭いスペースへの配置が可能で、120°の視野角が広い照明を提供します。AEC-Q101認証により、過酷な自動車環境（振動、温度極限）での信頼性が保証されます。スイッチバックライトでは、高い光束密度（60mAで最大26.9 lm）により、明るい日光下でも明確な視認性を確保します。設計者は、適切な熱管理を施したPCB上に複数のLEDを等間隔に配置することで、均一なライトバーを作成できます。

11. 技術動向

自動車用LED照明のトレンドは、より小型で高効率、優れた熱性能のパッケージへと移行しています。このようなEMCパッケージは、優れた耐熱性と信頼性により、従来のPPA/PCTパッケージに取って代わりつつあります。さらに、自動運転や先進運転支援システム（ADAS）の推進により、振動や温度サイクルに耐えられる高信頼性LEDの需要が高まっています。色の一貫性とビン分け（本製品で提供されている）は、異なる生産ロット間で均一な照明を必要とする自動車メーカーにとって重要です。今後の開発では、さらに高い効率（例：白色LEDで200 lm/W超）や、スマート機能（例：動的照明用のアドレス可能LED）の統合が含まれる可能性があります。