赤色LED PLCC4 3.5x2.8x1.85mm - 順方向電圧2.0-2.6V - 70mA - 支配波長615nm 技術仕様

1. 製品概要

本ドキュメントは、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（型式：RF-OMRA30TS-BM-G）の包括的な技術仕様を提供します。本LEDは、3.50 mm × 2.80 mm × 1.85 mmのコンパクトなPLCC4パッケージを採用し、先進のAlGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン化物）基板技術に基づいています。優れた輝度、広い視野角、優れた熱的特性を備え、過酷な自動車環境に適しています。本デバイスはRoHSおよびREACH指令に準拠し、自動車グレードのディスクリート半導体向けAEC-Q101の認定要件を満たしています。

2. 技術パラメータの詳細分析

電気的および光学的特性は、IF = 50 mA、はんだ温度Ts = 25 ℃の試験条件で規定されています。すべての測定は、規定された許容差のもと、標準化された実験室条件下で実施されます。

2.1 順方向電圧（VF）

順方向電圧は、最小2.0 Vから最大2.6 Vの範囲で、50 mA時の標準値は2.2 Vです。この比較的低い順方向電圧により、効率的な電力変換と熱放散の低減が可能です。測定許容差は±0.1 Vです。回路設計時には、電圧変動に対して電流を安定させるために直列抵抗を含めてください。

2.2 光度（IV）

光度は、最小2300 mcdから最大4300 mcdの範囲で、50 mA時の標準値は2900 mcdです。この高輝度は、AlGaInP材料システムと最適化されたリン光フリー赤色発光により実現されています。測定許容差は±10%です。光度は、N2（2300～2800 mcd）、O1（2800～3500 mcd）、O2（3500～4300 mcd）の3つのビングループに分類されます。

2.3 支配波長（Wd）

支配波長は、最小612.5 nmから最大620 nmの範囲で、50 mA時の標準値は615 nmです。これは深赤色に対応します。波長は、C2（612.5～615 nm）、D1（615～617.5 nm）、D2（617.5～620 nm）の3つのビングループに分類されます。色座標の測定許容差は±0.005です。

2.4 熱特性

接合部からはんだ接合点までの熱抵抗（RTHJ-S）は、標準値180 ℃/W（最大値）です。最大接合温度は120 ℃です。信頼性を維持するには適切な熱管理が不可欠です。最大接合温度を超えないよう、はんだ温度に基づいて順方向電流をディレーティングする必要があります。動作周囲温度範囲は-40 ℃～+100 ℃、保存温度範囲も同じです。静電気放電保護は最大2000 V（HBM）まで提供されます。

3. ビニングシステムの説明

性能の一貫性を確保するため、本LEDはIF = 50 mAにおける順方向電圧、光度、支配波長に基づいてビンに分類されます。

• 順方向電圧ビン:C1（2.0～2.1 V）、C2（2.1～2.2 V）、D1（2.2～2.3 V）、D2（2.3～2.4 V）、E1（2.4～2.5 V）、E2（2.5～2.6 V）
• 光度ビン:N2（2300～2800 mcd）、O1（2800～3500 mcd）、O2（3500～4300 mcd）
• 波長ビン:C2（612.5～615 nm）、D1（615～617.5 nm）、D2（617.5～620 nm）

顧客は発注時にビンの組み合わせを指定することで、正確なアプリケーション要件を満たすことができます。

4. 性能曲線の分析

代表的な光学特性曲線は、様々な動作条件下におけるLEDの挙動に関する洞察を提供します。

• 順方向電圧 vs. 順方向電流（図1-7）:順方向電圧は電流とともに適度に増加し、10 mAで約1.9 V、70 mAで2.4 Vになります。この非線形関係は半導体ダイオードの典型です。
• 順方向電流 vs. 相対光度（図1-8）:相対光度は、70 mAまで順方向電流にほぼ比例して増加し、良好な電流-光変換効率を示しています。
• はんだ温度 vs. 相対光度（図1-9）:はんだ温度が20 ℃から120 ℃に上昇すると、相対光束は約30%減少し、熱管理の必要性が強調されます。
• はんだ温度 vs. 順方向電流（図1-10）:最大許容順方向電流は、接合温度120 ℃を超えないよう、高いはんだ温度でディレーティングする必要があります。
• 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わずかに減少し、約-2 mV/℃です。
• 放射パターン（図1-12）:視野角（2θ1/2）は120度で、エリア照明に適した広く均一な光分布を提供します。
• 順方向電流 vs. 支配波長（図1-13）:支配波長は電流の増加とともにわずかに長波長側にシフトし、約+0.03 nm/mAです。
• スペクトル分布（図1-14）:スペクトルピークは615～620 nm付近にあり、半値全幅（FWHM）は狭く、AlGaInP赤色LEDの特徴です。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

本LEDはPLCC4パッケージに収容されており、全体寸法は3.50 mm（長さ）× 2.80 mm（幅）× 1.85 mm（高さ）です。上面図には明確な極性マークが示されています。下面図には4つの端子が示されています：ピン1（カソード）は面取りされた角で識別され、ピン2、3、4はアノードおよびその他の接続です。特に指定がない限り、すべての寸法の許容差は±0.2 mmです。

5.2 はんだ付け用パッドパターン

推奨されるPCBランディングパターン（はんだ付けパッド）の寸法は、アノード側が2.60 mm × 1.60 mm、カソード側が4.60 mm × 0.80 mmです。適切なパッド設計により、信頼性の高いはんだ接合部の形成と放熱が保証されます。

5.3 極性識別

極性はパッケージ本体のノッチまたは面取りで示されます。ピン1はカソード（C）、ピン2、3、4はアノード（A）です。極性を誤るとLEDが損傷する可能性があるため、はんだ付け前に必ず向きを確認してください。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

推奨されるリフローはんだ付けプロファイルはJEDEC規格に準拠しています。主要パラメータは以下の通りです：150 ℃から200 ℃への予熱60～120秒、217 ℃（液相線）への上昇は最大60秒以内、ピーク温度260 ℃で最大10秒、冷却速度は最大6 ℃/秒。リフローは2回まで許可されます。サイクル間に24時間以上経過した場合、LEDが吸湿する可能性があるため、2回目のリフローの前にベーキングが必要です。

6.2 手はんだ付けおよび修理

手はんだ付けの場合は、300 ℃未満に設定したはんだこてを使用し、3秒以内に完了させてください。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。必要な場合は、両頭はんだこてを使用し、LEDの機能を確認してください。

6.3 取り扱い上の注意

シリコーン封止材は柔らかく、過度の圧力で損傷する可能性があります。適切なピックアンドプレースノズルを制御された力で使用してください。はんだ付け後のPCBの曲げは避けてください。冷却中の機械的ストレスや振動を加えないでください。リフロー後の急速冷却（焼き入れ）は禁止されています。

7. 包装および注文情報

7.1 キャリアテープとリール

LEDは8 mm幅のキャリアテープに4 mmピッチで供給されます。各リールには2,000ユニットが含まれます。テープには上部から剥がされるカバーテープがあります。リール寸法：直径330 ±1 mm、ハブ直径100 ±1 mm、幅13.0 ±0.5 mm。

7.2 防湿包装

リールは、湿度インジケーターカードと乾燥剤とともに防湿バッグ（MBB）に真空密封されています。湿度感度レベル（MSL）はレベル2（フロアライフ＞1年、≤30 ℃/≤75% RH、ただし開封後は24時間以内の使用を推奨）です。バッグが損傷しているか、保管条件を超えた場合は、使用前に60 ±5 ℃で24時間以上のベーキングが必要です。

7.3 ラベル情報

各リールには、部品番号、仕様番号、ロット番号、ビンコード（順方向電圧、光度、波長ビンを含む）、数量、製造日コードが記載されたラベルが貼られています。ラベル形式は業界標準に従います。

8. アプリケーションの提案

本LEDは主に自動車照明（内装：ダッシュボード、アンビエント照明、外装：テールランプ、ターンシグナル、ブレーキライト）向けに設計されています。120°の広い視野角は、均一な光分布が要求される信号用途に有利です。アレイを設計する際は、メタルコアPCBやヒートシンクを使用して適切な熱管理を確保してください。ストリング構成には、熱暴走を防ぐために電流制限抵抗を含めてください。本デバイスは、高輝度と信頼性が求められる汎用インジケーターランプや装飾照明にも適しています。

9. 技術比較

従来のスルーホール型赤色LEDと比較して、本PLCC4パッケージは、小型フットプリント、自動SMT実装との互換性、広い視野角、より均一な光パターンといった顕著な利点を提供します。AlGaInP材料は、従来のGaAsP技術よりも高い発光効率と優れた温度安定性を提供します。さらに、AEC-Q101認定により、過酷な自動車条件下（振動、湿気、温度サイクル）での堅牢な性能が保証されます。

10. よくある質問

Q: 最大寿命を得るための推奨駆動電流は？

A: 最適な信頼性のためには、50 mA（標準値）で動作させてください。絶対最大順方向電流は70 mA（DC）、または100 mAピーク（1/10デューティサイクル、10 msパルス）です。より高い電流は接合温度の上昇により寿命を短くします。

Q: このLEDを他のLEDと直列に使用できますか？

A: はい、ただし合計順方向電圧が電源電圧を超えないようにしてください。電流を制限するために直列抵抗を使用してください。順方向電圧のビニングにより、並列ストリングでは電流をバランスさせるために個別の抵抗が必要になる場合があります。

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。内部ワイヤボンドを損傷する可能性がある超音波洗浄は避けてください。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。

Q: 必要なESD対策は？

A: 本LEDは2000 V HBMに耐えることができますが、取り扱い時のESD保護は依然として必要です。接地されたワークステーション、イオナイザー、静電気防止包装を使用してください。

11. 実用的なアプリケーション事例

自動車テールライト:ヒートシンク付きのPCB上に10～20個のLEDを配置したアレイは、明るく均一な赤色のストップ/テールライトを提供します。広い視野角により、ECE R7の視認性要件に準拠します。AEC-Q101認定により、自動車メーカーは長期的な信頼性に自信を持つことができます。

内装アンビエント照明:ライトガイドを通して拡散された単一のLEDは、ダッシュボードのアクセント照明に柔らかな赤色の光を生成します。コンパクトなパッケージにより、薄いパネルへの組み込みが可能です。

工業用ステータスインジケーター:高輝度により、屋外看板やステータスライトに適しています。120°のビーム角度により、多くのアプリケーションで二次光学系が不要になります。

12. 動作原理

本赤色LEDは、AlGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン化物）多重量子井戸（MQW）構造に基づいています。順方向バイアスが印加されると、n型層の電子とp型層の正孔が活性領域で再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlGaInP材料のバンドギャップは、赤色スペクトル（612～620 nm）の光を生成するように設計されています。本デバイスはGaAs基板上に成長され、後に光取り出し効率を向上させるために除去または薄膜化されます。PLCC4パッケージには、リフレクターカップと、放射パターンを整形する透明なシリコーン封止材が含まれています。

13. 技術トレンド

自動車用LED市場は、高効率化、小型パッケージ化、熱特性の向上に向かっています。AlGaInP赤色LEDは、発光効率と信頼性が継続的に改善されています。マトリックス照明やアダプティブドライビングビームへのトレンドにより、個別アドレス指定可能なLEDの需要が高まっています。スマートドライバーや診断機能（例：LINバス）とのLED統合も成長しています。本製品は、AEC-Q101認定により、自動車エレクトロニクスにおけるゼロディフェクト品質への業界の取り組みと一致しています。今後の展開には、色純度のためのさらに狭いスペクトル幅や、アンダーフード用途向けのより高い温度定格が含まれる可能性があります。