LED RF-A4E27-R22H-S4 仕様書 - 2.75x2.0x0.6mm 赤色 - 1.8-2.4V - 1200mW - 車載グレード English

1. 製品概要

RF-A4E27-R22H-S4は、自動車の内装および外装照明用途向けに設計された高性能赤色LEDです。AlGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）半導体技術を採用し、617.5nm～627.5nmのドミナント波長で効率的な赤色発光を実現します。本デバイスは、2.75mm x 2.0mm x 0.6mmのコンパクトなEMC（エポキシ成形コンパウンド）パッケージに収められ、薄型・軽量設計を可能にします。主な特長として、極めて広い視野角（120度）、標準的なSMT実装プロセスとの互換性、そして車載グレードディスクリート半導体向けAEC-Q102ストレステスト認証への準拠が挙げられます。また、本LEDはRoHS指令に準拠しており、耐湿性レベル2（MSL2）であるため、高信頼性が求められる用途に適しています。

1.1 特長

• 堅牢な機械的・熱的特性を実現するEMCパッケージ
• 均一な配光を実現する超広視野角120°
• すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに対応
• テープ＆リール対応（4000個/リール）
• 耐湿性レベル：レベル2（JEDEC準拠）
• RoHS指令に準拠し、AEC-Q102認証を取得しています。

1.2 アプリケーション

• 自動車内装照明（例：ルームランプ、アンビエントライト）。
• 自動車外装照明（例：テールランプ、ブレーキランプ、ターンシグナル）。
• 高い信頼性と広い視野角が求められるその他の一般照明。

2. 技術仕様

2.1 電気的および光学的特性 (Ts=25°C、IF=350mA時)

順方向電圧は350mAで測定され、許容差は±0.1Vです。本デバイスは逆方向動作を想定していません。光束の許容差は±10%です。主波長の許容差は±0.005（色度座標における）です。すべての測定はRefondの標準化された試験環境で実施されます。

2.2 絶対最大定格

これらの制限を決して超えないことが極めて重要です。順方向電流は、ジャンクション温度を125°C未満に保つため、はんだ温度に基づいてディレーティングする必要があります。本デバイスは、歩留まり90%超で8000VのESD（HBM）に耐えることができますが、取り扱い時には適切なESD保護対策を講じる必要があります。

2.3 ビン範囲 (IF=350mA時)

本製品は、生産ロット内での一貫性を確保するため、順方向電圧、光束、および主波長の指定ビンで出荷されます。

• 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）。
• 光束ビン： NA（37-40.9 lm）、NB（40.9-45.3 lm）、OA（45.3-50 lm）、OB（50-55.3 lm）。
• 主波長ビン: D2 (617.5-620nm)、E1 (620-622.5nm)、E2 (622.5-625nm)、F1 (625-627.5nm)。

2.4 代表的な光学特性曲線

以下の曲線は、様々な条件下でのLEDの性能を示しています。

2.4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流

順方向電圧は、一般的なダイオードと同様に電流の増加に伴って上昇します。350mAでは、VFは約2.0～2.1Vです。曲線は、電流範囲にわたって1.8Vから2.4Vまで直線的に上昇することを示しています。

2.4.2 順方向電流 vs. 相対強度

相対光度は順方向電流の増加に伴って上昇します。350mAでは光度は約100%となります。熱的な制約により、500mAを超える電流を流すことは推奨されません。

2.4.3 はんだ温度 vs. 相対強度

はんだ温度が高くなると光出力は低下します。例えば105℃では、相対光度は25℃時の約60%まで低下します。

2.4.4 放射パターン

このLEDは半値角120°の広いランバート類似の放射パターンを有し、広範囲にわたって均一な照度を提供します。

2.4.5 スペクトル分布

ピーク発光は620～630nm付近の赤色領域にあり、AlGaInPデバイスに特有の狭いスペクトル幅を示します。

3. 機械情報

3.1 パッケージ寸法

LEDパッケージの寸法は、長さ2.75mm×幅2.00mm×高さ0.60mmです。上面図では、1.57mm×2.00mmの発光領域が確認できます。下面図には、0.48mm×1.60mmと0.54mm×1.25mmの2つのカソード/アノードパッドがあり、極性表示と一致しています。特に記載がない限り、すべての寸法の公差は±0.2mmです。

3.2 推奨はんだ付けパターン

適切な放熱と機械的強度を確保するため、特定のPCBランドパターンが推奨されます。このパターンには、ピッチ1.70mmの2つの長方形パッドと、追加のサーマルパッドが含まれます。パッドの寸法は、0.70mm×1.10mmおよび0.72mm×0.55mmです。

3.3 極性識別

アノードとカソードはパッケージに表示されています。底面図には明確な極性表示があります。組み立て時にはLEDの向きを正しく合わせるよう注意が必要です。

4. 包装情報

4.1 包装仕様

LEDはテープ&リール包装で供給され、1リールあたり4000個入りです。キャリアテープの標準ピッチは4.0mm、リール径は180mm、ハブ径は60mmです。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に密封されています。

4.2 ラベル情報

ラベルには、品番（RF-A4E27-R22H-S4）、仕様番号、ロット番号、ビンコード、光束ビン、色度ビン、順方向電圧ビン、波長コード、数量、およびデートコードが含まれます。

4.3 保管条件

防湿バッグ開封前は、LEDを製造日から1年間、温度30℃以下、相対湿度75%以下で保管してください。開封後は、温度30℃以下、相対湿度60%以下の環境で24時間以内に使用してください。保管が24時間を超える場合は、使用前に60±5℃で24時間以上のベーキングが必要です。

5. はんだ付けガイドライン

5.1 リフローはんだ付けプロファイル

リフローサイクルは2回まで許可されます。推奨プロファイルは以下の通りです：昇温速度3℃/秒以下、予熱150～200℃で60～120秒、217℃以上の時間は60秒以下、ピーク温度260℃で最大10秒、冷却速度6℃/秒以下。25℃からピーク温度までの総時間は8分を超えないようにしてください。

5.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、こて先温度≤300°Cで3秒未満、かつ1回のみ行ってください。

5.3 注意事項

• はんだ付け中またははんだ付け後に、シリコンレンズに機械的ストレスを加えないでください。
• はんだ付け前後にPCBを反らせないでください。
• リフロー後は急冷しないでください。
• 柔らかいシリコン表面を傷つけないよう、適切なピックアンドプレースノズルを使用してください。

6. アプリケーションと設計上の考慮事項

6.1 熱管理

LEDの性能は接合部温度の上昇とともに低下するため、適切な放熱が不可欠です。接合部からはんだ点までの熱抵抗は20K/Wです。設計者は、Tjを125°C未満に保つため、はんだ温度がディレーティング曲線を超えないようにする必要があります。

6.2 ESD保護

本LEDは8000V HBMに耐えられますが、取り扱いおよび実装時のESD保護は必須です。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。

6.3 化学的適合性

硫黄化合物（≤100ppm）、臭素（≤900ppm）、塩素（≤900ppm）、総ハロゲン（≤1500ppm）への曝露を避けてください。周辺材料からのVOCはシリコンの変色や光出力低下を引き起こす可能性があります。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。

6.4 回路設計

過電流を防ぐため、必ず電流制限抵抗を組み込んでください。順方向電圧はビンごとに異なるため、抵抗値はそれに応じて選択してください。本LEDは逆バイアスでの使用を想定していません。

7. 信頼性と品質保証

7.1 信頼性試験項目

7.2 故障判定基準

試験後、順方向電圧が上限規格値（U.S.L）の1.1倍を超える、逆方向電流がU.S.Lの2.0倍を超える、または光束が下限規格値（L.S.L）の0.7倍を下回った場合、LEDは故障とみなされる。U.S.LおよびL.S.Lの値は製品仕様書に従って定義される。

8. 原理と技術開発

8.1 動作原理

この赤色LEDは、基板上に成長させたAlGaInPヘテロ構造に基づいています。順方向バイアスが印加されると、活性領域で電子と正孔が再結合し、赤色スペクトルの光子を放出します。ピーク波長は半導体層の組成によって決まります。EMCパッケージは保護と効率的な熱伝達を提供します。

8.2 開発動向

自動車用照明は、より高い効率、小型化、そして高い信頼性へと進化しています。AEC-Q102認証を取得したRF-A4E27-R22H-S4のようなLEDは、自動車環境の厳しい要件を満たします。将来の動向としては、さらなる小型化、ワットあたりのルーメン出力の向上、そして先進的なパッケージング技術による熱特性の改善が挙げられます。