赤色LED 1.60x0.80x0.55mm 2.0V 72mW 技術データシート - PLCC2パッケージ AEC-Q101

1. 製品概要

1.1 一般説明

RF-A2P08-R195-A2は、基板上のAlGaInPエピタキシャル技術に基づく高輝度赤色LEDです。1.60mm×0.80mm×0.55mm（長さ×幅×高さ）のコンパクトなPLCC2パッケージに収められています。このLEDは、主波長約620nmの飽和した赤色光、広い120°の配光角、20mAで最大1200mcdの高光度を実現します。自動車の内装照明やスイッチ用途向けに設計されており、AEC-Q101ストレステスト認定を取得しています。本デバイスはすべてのSMT実装工程に適しており、1リールあたり4000個でテープ＆リールで供給されます。

1.2 特長

• PLCC2（1.6×0.8×0.55mm）表面実装パッケージ
• 非常に広い120°配光角
• すべてのSMT実装およびはんだ付け工程に適合
• テープ＆リール対応（4000個/リール）
• 耐湿性レベル：レベル2（MSL 2）
• RoHSおよびREACH指令に準拠
• AEC-Q101ガイドラインに基づく自動車グレード個別半導体の認定

1.3 用途

代表的な用途には、自動車内装照明（ダッシュボードインジケータ、アンビエント照明など）やスイッチがあります。本デバイスの広い配光角と高輝度は、車室内のバックライトや状態表示に最適です。

1.4 パッケージ寸法

パッケージ外形はデータシートの図1-1～1-5に示されています。主要寸法：パッケージ本体1.60mm×0.80mm、高さ0.55mm。極性マーク（カソード）は小さな切り欠きまたはドットで示されています。推奨されるはんだ付けパターンには、適切な放熱と機械的強度を確保するための適切なサイズのパッドが含まれます。すべての単位はミリメートルで、特に記載がない限り公差は±0.2mmです。

1.5 製品パラメータ

Ts=25°C（特に指定がない限りIF=20mA）での電気的・光学的特性：

Ts=25°Cでの絶対最大定格：

注記：順方向電圧の公差±0.1V、色座標の公差±0.005、光度の公差±10%。消費電力は絶対最大定格を超えてはなりません。最大動作電流は、接合部温度が120°C未満に保たれるように、パッケージ温度に基づいて決定する必要があります。ESD耐量は2000V（HBM）で歩留まり>90%、適切なESD対策が必要です。

1.6 順方向電圧および光度のビン範囲

IF=20mA時、デバイスは順方向電圧、光度、主波長でビン分けされ、一貫性が確保されています：

順方向電圧ビン：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）

光度ビン：K2（650-800mcd）、L1（800-1000mcd）、L2（1000-1200mcd）

波長ビン：D2（617.5-620nm）、E1（620-622.5nm）、E2（622.5-625nm）

お客様は、光学特性および電気特性のより厳密な管理のためにビン組み合わせを指定できます。

1.7 代表的な光学特性曲線

データシートには、Ts=25°C（特に記載がない限り）で測定されたいくつかの特性曲線が含まれています：

順方向電圧 vs 順方向電流（図1-7）：0mAで約1.7Vから30mAで2.3Vまで非線形に増加します。20mAでの標準順方向電圧は2.0Vです。

順方向電流 vs 相対光度（図1-8）：相対光度は、30mAまでは電流にほぼ比例して増加し、20mA時の光度と比較して約150%に達します。

はんだ温度 vs 相対光度（図1-9）：はんだポイント温度が20°Cから100°Cに上昇すると、相対光束は室温値の約80%に減少し、熱的低下を示します。

はんだ温度 vs 順方向電流（図1-10）：この曲線は、接合部温度を120°C未満に保つために、はんだ温度が高い場合に許容される順方向電流の低減を示しています。100°Cでは、最大電流は約15mAに低減されます。

順方向電圧 vs はんだ温度（図1-11）：順方向電圧は温度上昇とともに直線的に減少し、その係数は約-2mV/°Cです。

放射特性図（図1-12）：放射パターンはランバート型に近く、軸外約±60°で光度が50%に低下し、120°の配光角を確認できます。

順方向電流 vs 色ずれ（図1-13）：主波長は電流が高くなると短波長側にわずかにシフト（ブルーシフト）し、0mAで約624nmから30mAで622nmになります。

スペクトル分布（図1-14）：スペクトル発光は約620nmを中心とし、半値全幅（FWHM）は約20nmです。二次ピークは観測されません。

2. 梱包情報

2.1 梱包仕様

各リールには4000個のLEDが含まれています。キャリアテープの幅は8.0±0.1mm、部品ポケットのピッチは4.0mmです。両端に空ポケット（80～100個）が設けられています。リール寸法は、外径178±1mm、ハブ径60±1mm、ハブスロット幅13.0±0.5mmです。テープには極性マークが印刷されています。

2.2 ラベル形式仕様

ラベルには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード（光束、色度、順方向電圧、波長）、梱包数量、製造日が含まれています。これによりトレーサビリティが確保されます。

2.3 防湿梱包

リールは、乾燥剤と湿度インジケータカードとともに防湿バッグに密封されます。ESD警告ラベルが貼付されています。バッグは出荷用の段ボール箱に入れられます。

2.4 信頼性試験項目と条件

試験は業界標準（JEDEC、JEITA）に基づいて実施されます。以下の試験は各20個で実施され、合格基準は0/1（不合格数/サンプル数）とします：

• リフロー（JESD22-B106）：260°C max、10秒、2回
• 熱衝撃（JEITA ED-4701）：-40°C（15分）↔ +125°C（15分）、1000サイクル
• 高温保管（JEITA ED-4701）：125°C、1000時間
• 低温保管（JEITA ED-4701）：-40°C、1000時間
• 寿命試験（JESD22-A108）：Ta=25°C、IF=20mA、1000時間
• 高温高湿寿命試験（JESD22-A101）：85°C/85%RH、IF=20mA、1000時間
• 温湿度保管（JEITA ED-4701）：85°C/85%RH、1000時間

2.5 信頼性試験不合格基準

試験後、以下の限界が適用されます：

• 順方向電圧（IF=20mA時のVF）：上限規格値（USL）の1.1倍を超えてはならない
• 逆方向電流（VR=5V時のIR）：上限規格値の2.0倍を超えてはならない
• 光束（IF=20mA時）：下限規格値（LSL）の0.7倍を下回ってはならない

これらの基準により、LEDが寿命期間中適切な性能を維持することが保証されます。

3. SMTリフローはんだ付け手順

3.1 リフロープロファイル

推奨されるリフローはんだ付けプロファイル（Sn-Ag-Cuはんだベース）は以下の通りです：

• 昇温速度（Tsmax～TP）：最大3°C/秒
• 予熱：150°C～200°C、60～120秒
• 217°C（TL）以上の時間：最大60秒
• ピーク温度（TP）：260°C、最大10秒（TPの5°C以内の保持時間：最大30秒）
• 降温速度：最大6°C/秒
• 25°Cからピーク温度までの時間：最大8分

リフローはんだ付けは2回を超えて行わないでください。2回のはんだ付けの間隔が24時間を超える場合、LEDが吸湿して損傷する可能性があります。加熱中はLEDに応力を加えないでください。

3.2 はんだごて

手はんだ付けが必要な場合は、300°C未満のはんだごて温度で3秒未満使用してください。手はんだ付けはLED1個につき1回のみ行ってください。

3.3 修理

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。

3.4 注意事項

LEDの封止材はシリコーンであり、表面が柔らかいです。ピックアンドプレース時に上面に強い圧力をかけないでください。反ったPCB部分にはLEDを実装しないでください。はんだ付け後、冷却中に基板を曲げたり、機械的応力を加えたりしないでください。はんだ付け後の急冷は禁止されています。

4. 取り扱い注意事項

4.1 使用環境

LEDに接触または近接する材料には、100ppmを超える硫黄化合物が含まれていてはなりません。ハロゲン対応として、臭素の単一含有量は900ppm未満、塩素は900ppm未満、臭素と塩素の合計含有量は1500ppm未満でなければなりません。治具材料からの揮発性有機化合物（VOC）はシリコーンレンズに浸透し、熱や光の下で変色を引き起こし、光量低下につながる可能性があります。使用前にすべての材料の適合性をテストしてください。有機蒸気を放出する接着剤は使用しないでください。

4.2 保管条件

防湿バッグ開封前：30°C以下、75%RH以下で、出荷日から1年以内に保管してください。開封後：30°C以下、60%RH以下で24時間以内に使用することを推奨します。湿度インジケータカードが過剰な湿度を示している場合、または保管時間を超えた場合は、使用前にLEDを60±5°Cで24時間以上ベークしてください。バッグが破損した場合は、サプライヤーに連絡してください。

4.3 ESD保護

LEDは静電気放電（ESD）および電気的過ストレス（EOS）に敏感です。取り扱い時には適切なESD対策（接地された作業台、導電性フロアマット、リストストラップなど）を使用してください。本デバイスは2000V HBM定格で、歩留まり>90%です。ただし、予防措置を怠るとESD損傷が発生する可能性があります。

5. アプリケーション推奨事項

5.1 電流制限と駆動

常に電流制限抵抗または定電流ドライバを使用して、順方向電流を絶対最大定格（30mA）以内に保ってください。抵抗なしでは、わずかな電圧変動で大きな電流シフトが発生し、LEDが焼損する可能性があります。駆動回路は逆方向電圧が決して印加されないようにする必要があります。逆電圧はマイグレーションや損傷を引き起こす可能性があります。

5.2 熱設計

熱設計は重要です。接合部温度は120°Cを超えてはなりません。周囲温度、電流レベル、放熱用のPCB銅箔面積を考慮してください。接合部からはんだポイントまでの熱抵抗は300°C/Wです。例えば、20mA、2.0V（消費電力40mW）では、温度上昇は約12°Cです。高温環境では、はんだ温度対順方向電流曲線に示されているように、電流をディレーティングしてください。

5.3 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、イソプロピルアルコールを推奨します。シリコーン封止材を侵す可能性のある溶剤は使用しないでください。超音波洗浄はLEDを損傷する可能性があるため推奨されません。洗浄液に残留物が残らないようにしてください。

5.4 機械的取り扱い

LEDはピンセットで側面から持ち上げ、レンズは避けてください。落下や上面への圧力印加を避けてください。シリコーンレンズは標準的なエポキシよりも柔らかく、鋭利な物体で傷ついたり割れたりする可能性があります。

6. 動作原理

RF-A2P08-R195-A2は、AlGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）材料系に基づく直接遷移型半導体デバイスです。活性領域は、p型およびn型クラッド層で挟まれた多重量子井戸（MQW）構造で構成されています。順方向バイアスが印加されると、電子と正孔が量子井戸に注入され、放射再結合によって赤色波長（約620nm）に対応するエネルギーを持つ光子を放出します。基板と透明コンタクト層は光取り出し効率を最適化するように設計されています。広い120°配光角は、パッケージレンズ設計と透明封止材の使用により実現されています。

7. よくある質問

Q: このLEDを一般照明に使用できますか？
A: 主にインジケータや自動車内装用途向けに設計されており、一般照明用ではありません。光束は最大1200 mcdで、状態表示に適しています。

Q: 連続動作の最大周囲温度は？
A: 動作温度範囲は-40°C～+100°Cです。ただし、高温では接合部温度を120°C未満に保つために順方向電流をディレーティングする必要があります。

Q: 開封後のリールはどのように保管すればよいですか？
A: 30°C以下、60%RH以下で保管し、24時間以内に使用してください。その時間内に使用しない場合は、使用前に60°Cで24時間ベークしてください。

Q: はんだ付けは2回できますか？
A: はい、ただし2回を超えないでください。はんだ付けサイクルの間隔は24時間未満にしてください。それ以上の場合はベークが必要になることがあります。

Q: 高湿度環境には適していますか？
A: 耐湿性レベルは2であり、寿命試験中に85°C/85%RHにさらされることができますが、通電せずに長時間高湿度にさらす場合は保管条件を考慮する必要があります。

Q: ESDに対してどのような対策をとるべきですか？
A: 接地された作業台、導電性マット、リストストラップを使用してください。デバイスは2kVのESD定格を持ちますが、それを超えるESDイベントは損傷を与える可能性があります。