LED RF-A4H11-WYSH-E2S データシート - セラミックパッケージ 1.65×1.25×0.80mm - 2.8-3.4V - 1W - アンバー - 車載グレード

1. 製品概要

1.1 一般説明

本製品は、セラミックパッケージ構造を採用した高出力アンバーLEDで、厳しい車載外装照明用途向けに高い信頼性で設計されています。デバイスサイズは1.65mm×1.25mm×0.80mmで、スペースが制限されたモジュールに適したコンパクト設計です。自動車のストレス条件下で優れた熱特性と長寿命を実現します。

1.2 特長

• 優れた放熱性と信頼性を備えたセラミックパッケージ。
• 高出力・高輝度出力。
• 鉛フリーリフローはんだ対応。
• 吸湿感度レベル：レベル2。
• RoHSおよびREACH指令に準拠。
• 車載グレードディスクリート半導体向けAEC-Q102ストレステスト認定を取得。

1.3 用途

デイタイムランニングランプ、ヘッドランプ、フォグランプなどの車載外装照明。堅牢なセラミックパッケージと高い発光効率により、過酷な車載環境に最適です。

2. パッケージ寸法

LEDパッケージの寸法は1.65mm（長さ）×1.25mm（幅）×0.80mm（高さ）です。特に指定がない限り、すべての公差は±0.2mmです。底面図には極性マーク付きの2つのアノード/カソードパッドがあります。推奨はんだパターンにより、最適な熱的・電気的接続が得られます。

2.1 はんだパッドレイアウト

推奨されるはんだパッド寸法は各辺0.45mm×0.76mmで、パッド間隔は0.30mmです。適切なパッド設計により、優れた熱伝達と機械的安定性が確保されます。

3. 技術パラメータ

3.1 電気的・光学的特性（Ts=25°C、IF=350mA時）

注：25°Cパルスモードでの光電変換効率は42%です。熱抵抗値は25°Cで1000mAで測定されています。

3.2 絶対最大定格

これらの限界を超えないように注意する必要があります。最大電流は実際の放熱状況に基づいて決定され、接合部温度は150°C未満に保つ必要があります。

4. ビン範囲と色度

4.1 順方向電圧と光束ビン（IF=350mA時）

LEDは順方向電圧と光束ごとにビンに分類されます。電圧ビン：G0（2.8-3.0V）、H0（3.0-3.2V）、I0（3.2-3.4V）。光束ビン：AC（90-105lm）、AD（105-120lm）、AE（120-135lm）。このビンシステムにより、お客様は希望する性能範囲を選択できます。

4.2 色度ビン

AM1とAM2の2つの色度ビンが定義されています。これらの座標はデータシートに記載されており、CIE 1931色度図のアンバー領域をカバーしています。ビンAM1の中心は約x=0.57、y=0.42、ビンAM2の中心は約x=0.58、y=0.41です。これにより、車載照明用途で一貫した色が保証されます。

5. 代表的な光学特性曲線

5.1 順方向電圧vs順方向電流

順方向電圧は順方向電流とともに増加します（典型的なLEDと同様）。350mAでは電圧範囲は2.8V～3.4Vです。設計者は定電流ドライバを設計する際にこの変動を考慮する必要があります。

5.2 相対光束vs順方向電流

相対光束は電流に対して非線形に増加します。高電流では、熱影響により光束の増加率が低下します。最大定格電流付近での動作には、注意深い熱管理が必要です。

5.3 温度の影響

接合部温度は光束に強く影響します。温度が上昇すると光束は減少します。曲線から、接合部温度150°Cでは相対光束は25°C時の約70%に低下することがわかります。同様に、順方向電圧は温度に対して負のシフトを示します。

5.4 放射パターン

本LEDは広い放射角120度（半値全幅）を持ち、フォグランプやデイタイムランニングライトなどの広範囲照明用途に適しています。放射パターンは対称的です。

5.5 スペクトル分布

アンバーLEDのスペクトルは590～595nm付近にピークを持ち、半値幅は狭くなります。これは車載信号用途で使用されるInGaAlPベースのアンバーLEDに典型的な特性です。

5.6 色度座標のシフト

色度座標は接合部温度と順方向電流の両方によってわずかにシフトします。シフトは車載外装照明の許容範囲内であり、動作範囲全体で一貫した色の外観を保証します。

6. パッケージ情報

6.1 キャリアテープとリール寸法

LEDはキャリアテープに梱包されています。寸法：A0=1.50mm、B0=1.80mm、K0=1.00mm、ピッチP0=4.00mm、P1=2.00mm、P2=2.00mm、幅W=8.00mm。リール外径は180±2mm、ハブ径60±1mm、幅12±0.3mmです。各リールには4000個が収納されています。

6.2 ラベルと防湿袋

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袋に密封されています。ラベルには、品番、規格番号、ロット番号、ビンコード、光束・色度ビン、順方向電圧ビン、数量、製造日が記載されています。

7. 信頼性試験と認定

本製品はAEC-Q102に従って認定されています。主な試験には以下が含まれます：リフローを伴うMSL2プリコンディショニング、熱衝撃（-40°C～125°C、1000サイクル）、120°Cで350mA・1000時間の寿命試験、高温高湿寿命試験（85°C/85%RH、350mA、1000時間）。合格基準：順方向電圧の変化<初期最大仕様の10%以内、逆方向電流<最大仕様の200%以内、光束劣化<初期最小仕様の30%以内。

8. 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に従ってください。予熱：150°C～200°Cで60～120秒、昇温速度≤3°C/s、217°C以上の時間60～120秒、ピーク温度260°C（最大10秒）、冷却速度≤6°C/s。リフローは2回以上行わないでください。はんだ付け後24時間以上経過した場合はLEDをベークする必要があります。加熱中は応力を加えないでください。修理は推奨しません。やむを得ない場合は両頭はんだこてを使用してください。

9. 取り扱いと保管の注意事項

9.1 取り扱い注意事項

• シリコンレンズ表面への機械的ストレスを避けてください。
• 反ったPCBに実装したり、はんだ付け後にPCBを曲げたりしないでください。
• 冷却中は機械的な力や振動を加えないでください。
• ESD保護が必要です。本LEDは静電放電（HBM最大8kV）に敏感です。
• 環境中の硫黄化合物は100PPM未満、臭素および塩素化合物はそれぞれ900PPM未満、合計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はLEDを変色させる可能性があるため、使用前に適合性を確認してください。
• 適切な電流制限抵抗を使用し、絶対最大定格を超えないようにしてください。
• 熱設計は重要です。発熱を考慮し、光束低下や色ずれを防止してください。

9.2 保管条件

アルミ袋開封前：30°C以下、75%RH以下で最長1年間保管可能。開封後：30°C以下、60%RH以下で24時間以内に使用してください。保管時間を超えた場合は、60±5°Cで24時間以上ベークしてください。防湿袋が破損している場合は使用しないでください。

10. アプリケーションノート

このアンバーLEDは、デイタイムランニングランプ、ヘッドランプ、フォグランプなどの車載外装照明に最適です。セラミックパッケージは優れた熱伝導性を提供し、適切な放熱により高電流動作を可能にします。適切なディレーティングを備えた定電流ドライバを推奨します。並列接続の場合は、電流分担を適切に行ってください。広い120°の放射角は信号灯に適しています。本製品はAEC-Q102要件を満たし、過酷な車載条件下での信頼性を保証します。

11. 設計上の考慮事項

PCB設計時には、LEDの下にサーマルパッドを配置して効果的に放熱してください。データシートに示されたはんだパッドパターンに従うことで、最適な熱的・電気的性能が得られます。可能であれば、サーマルビアを備えた4層PCBを使用することを推奨します。駆動回路は順方向電圧のみを印加し、逆方向電圧による損傷を防止する必要があります。高温環境では、特性曲線に示された光束ディレーティングを考慮してください。最終的な光学性能と熱性能を確認するために、必ず最終的な実装状態でLEDをテストしてください。

12. 技術比較

プラスチックパッケージLEDと比較して、このセラミックパッケージLEDは熱伝導性が高く、温度サイクル耐性に優れ、熱抵抗が低いため、車載用途に適しています。AEC-Q102認定は、標準的な民生用LEDとの差別化をさらに強化します。ビンシステムにより色と光束の厳密な管理が可能で、車両における一貫した照明に不可欠です。

13. よくある質問

Q: 推奨駆動電流は？A: 標準駆動電流は350mAですが、適切な熱管理により最大700mAまで許容されます。長寿命を求める場合は、350mA以下での使用を推奨します。

Q: このLEDは方向指示器に使用できますか？A: はい、アンバー色と高輝度により方向指示器に適していますが、光学設計が規制を満たしている必要があります。

Q: はんだ付け後のLEDの洗浄方法は？A: イソプロピルアルコールを使用してください。超音波洗浄はデバイスを損傷する可能性があるため使用しないでください。

Q: このLEDの寿命は？A: データシートには寿命は明記されていませんが、AEC-Q102試験に基づき、定格条件下で10,000時間以上の寿命が期待されます。

14. 実際のアプリケーション事例

ある事例では、デイタイムランニングランプモジュールがこれらのLEDを12個（各350mA駆動）使用し、ECE規制に適合する配光パターンで800ルーメン以上の光束を達成しました。セラミックパッケージにより、モジュールは能動冷却なしで85°Cの周囲温度で動作可能でした。別のフォグランプ設計では、6個のLEDを使用し、総光束600ルーメンで、-40°Cから125°Cの熱衝撃試験に合格しました。

15. 動作原理

本LEDはInGaAlP材料系をベースとし、エレクトロルミネッセンスによりアンバー光を放射します。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、光子を放出します。セラミック基板は効率的な放熱を提供し、接合部温度を制限範囲内に維持します。

16. 開発動向

車載照明は、高効率化と小型化に向かっています。AEC-Q102認定を取得したセラミックベースのLEDは、外装照明の標準になりつつあります。今後の動向としては、スマートドライバとの統合やアダプティブ照明システムが挙げられます。本製品は、現在および将来の車載要件を満たすのに適した位置づけにあります。