LED 0402 イエロー 1.0x0.5x0.4mm - 順方向電圧1.7-2.4V - 電力48mW - 技術データシート

1. 製品概要

RF-YU0402TS-CE-Bは、汎用表示およびバックライト用途向けに設計された小型イエローSMD LEDです。1.0mm x 0.5mm x 0.4mmの超小型パッケージに収められ、高効率イエローチップを採用し、主波長585nm～595nmを実現します。140度の超広視野角と標準的なSMT実装プロセスとの互換性により、信頼性の高い光学性能が求められる省スペース設計に最適です。耐湿性レベル3、RoHS準拠です。

2. 技術パラメータの解説

2.1 電気的/光学的特性（Ts=25°C時）

本LEDは試験電流5mAで特性評価されます。主なパラメータは以下の通りです。

• 順方向電圧（VF）：1.7V～2.4Vの複数のグループにビン分類され、直列/並列設計における精密な電圧マッチングが可能です。例：A2（1.7-1.8V）、B1（1.8-1.9V）、C1（1.9-2.0V）、D1（2.2-2.3V）など。
• 主波長（λD）：585nm～595nmの範囲で、D10（585-587.5nm）、D20（587.5-590nm）、E10（590-592.5nm）、E20（592.5-595nm）のサブビンに分類されます。これにより生産時の色の一貫性が確保されます。
• 光度（IV）：6つのグループにビン分類：A00（8-12 mcd）、B00（12-18 mcd）、C00（18-28 mcd）、D00（28-43 mcd）、E00（43-65 mcd）、F00（65-100 mcd）。設計者は用途に応じた適切な輝度ビンを選択できます。
• 視野角（2θ1/2）：標準140°。インジケーターライトに適した広い放射コーンを提供します。
• 逆電流（IR）：VR=5V時最大10μAで、低リークを保証します。
• 熱抵抗（RTHJ-S）：450°C/W（標準値）。熱管理において考慮する必要があります。

2.2 絶対最大定格

• 許容損失（Pd）：48 mW
• 順方向電流（IF）：20 mA（連続）
• ピーク順方向電流（IFP）：60 mA（デューティ比1/10、パルス幅0.1ms）
• 静電気放電耐量（ESD、HBM）：2000 V
• 動作温度（Topr）：-40°C～+85°C
• 保存温度（Tstg）：-40°C～+85°C
• ジャンクション温度（Tj）：95°C

特に高温環境下や複数のLEDを限界近くで駆動する場合、ジャンクション温度が最大定格を超えないように注意する必要があります。

3. ビン分類システム

3.1 波長ビン分類

主波長は585nm～595nmの間で2.5nm間隔の4つのメインビン（D10、D20、E10、E20）に分類されます。この狭いビン分類により、同一リール内での色の一貫性が保証されます。

3.2 光度ビン分類

6つの輝度ビン（A00～F00）は8 mcd～100 mcdをカバーし、各ビンの比率は約1.5倍です。設計者はLEDを過剰駆動することなく適切な明るさレベルを選択できます。

3.3 順方向電圧ビン分類

電圧は1.7V～2.4Vの12グループ（例：A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2）にビン分類されます。並列ストリングで電圧ビンを一致させることで、電流分布のバランスを取ることができます。

4. 性能曲線の分析

4.1 順方向電圧 vs 順方向電流（図1-6）

この曲線は典型的な指数関数的関係を示します。試験電流5mAではVFは約2.0V、25mAでは約2.8Vに上昇します。設計者は電流制限抵抗を設定する際にこの電圧変動を考慮する必要があります。

4.2 順方向電流 vs 相対光度（図1-7）

相対光度は順方向電流に対して7.5mAまでほぼ直線的に増加し、それ以上の電流では飽和傾向を示します。試験電流（5mA）付近で動作させることで、明るさと効率のバランスが最適になります。

4.3 温度の影響（図1-8、図1-9）

周囲温度またはピン温度が上昇すると相対光度は低下します（25°Cから75°Cで約10%）。高温時には最大順方向電流をディレーティングし、ジャンクション温度限界を超えないようにする必要があります。

4.4 順方向電流 vs 主波長（図1-10）

主波長は電流によりわずかにシフトします（25mA範囲で約1nm）。これはInGaN系イエローLEDに典型的な特性で、ほとんどの表示用途では無視できるレベルです。

4.5 スペクトル分布（図1-11）

発光ピークは約590nm、半値全幅（FWHM）は約15nmです。狭いスペクトルにより、黄色表示として良好な色純度が得られます。

4.6 放射パターン（図1-12）

放射パターンは典型的なランバート分布を示し、広い角度均一性を有します。±40°でも相対光度は0.6以上を維持し、140°の視野角を裏付けています。

5. 機械的仕様およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDの寸法は1.0mm（長さ）×0.5mm（幅）×0.4mm（高さ）です。底面図には2つのパッド（パッド1：カソード、パッド2：アノード）が示されています。極性は上面図の切り欠きで示されます。はんだ付けパターンは0.5mm×0.6mmのパッド、0.6mm間隔を推奨します。

5.2 キャリアテープおよびリール

1リールあたり6,000個入り。キャリアテープ寸法：幅8mm、送りピッチ2.00mm、極性マーク付き。リール直径は178mm（7インチ）、ハブ直径60mm、幅8.0mm。

5.3 ラベル情報

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、VF、波長）、数量、および日付コードが含まれます。

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

推奨プロファイル：予熱150°C～200°Cで60～120秒、昇温速度≤3°C/s、ピーク温度260°C（最大10秒）、冷却速度≤6°C/s。本LEDは最大2回のリフローに耐えられますが、3回以上では損傷の可能性があります。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、こて先温度を300°C未満、時間を3秒未満に保ってください。手はんだ付けは1回のみ許可されています。

6.3 保管および湿度管理

未開封のバッグは30°C/75%RHで最大1年間保管可能。開封後は30°C/60%RHの環境で168時間以内に使用してください。湿気暴露が制限を超えた場合は、使用前に60±5°Cで24時間ベークしてください。

7. アプリケーション推奨事項

7.1 代表的な用途

• 民生用電子機器、家電製品、自動車パネルにおける光学表示
• スイッチおよびシンボルのバックライト
• 汎用ステータス表示灯および警報灯
• 小型ディスプレイおよびサイネージ

7.2 設計上の考慮事項

• 過電流防止のため必ず電流制限抵抗を使用してください。わずかな電圧変動が大きな電流変化を引き起こす可能性があります。
• 適切な熱管理を確保してください。特に最大電流付近で動作させる場合は、ジャンクション温度を95°C未満に保ってください。
• 内部部品の変色を防ぐため、高硫黄含有環境（100PPM超）への暴露を避けてください。
• シリコーン封止材の変色を防ぐため、接着剤やポッティング材からのVOCガス放出を最小限に抑えてください。
• 静電気放電（ESD）から保護してください。本LEDは2000V HBMの耐性を持ちますが、取り扱いおよび実装時のESD対策を推奨します。

8. 信頼性および試験

本LEDは、温度サイクル（-40°C～100°C、100サイクル）、熱衝撃（-40°C～100°C、300サイクル）、高温保存（100°C、1000h）、低温保存（-40°C、1000h）、および寿命試験（25°C、5mA、1000h）を含む信頼性試験に合格しています。合格基準は、順方向電圧が上限規格値の1.1倍以内、逆電流が上限値の2.0倍以内、光束が下限規格値の0.7倍以上です。

9. 動作原理

本LEDは、黄色発光半導体チップを使用しており、通常はInGaN（インジウムガリウムナイトライド）材料系に適切な蛍光体または直接発光を組み合わせて585～595nmの波長を実現します。順バイアスが印加されると、p-n接合で電子と正孔が再結合し、光子を放出します。小型チップサイズと効率的な設計により、低電流で高輝度を実現し、バッテリー駆動デバイスに最適です。

10. 開発動向

SMD LEDの小型化は継続しており、0402パッケージは高密度設計の標準となりつつあります。今後の動向として、発光効率のさらなる向上、広色域化、熱管理の強化が挙げられます。鉛フリーおよびRoHS準拠材料の採用は現在標準となっています。さらに、高度なビン分類技術により色と輝度の管理が厳密化され、より均一な照明アレイが可能になっています。