PLCC-2 サイドビューLED 57-11-PA0301H-AM データシート - 蛍光体変換アンバー/イエロー - 120° 視野角 - 3.25V 標準 - 30mA - 日本語技術文書

1. 製品概要

本ドキュメントは、蛍光体変換アンバー（PCA）技術を採用した高性能サイドビューLEDコンポーネントの仕様を詳細に説明します。このデバイスはコンパクトなPLCC-2（Plastic Leaded Chip Carrier）パッケージに収められており、広い視野角を必要とするスペース制約のあるアプリケーションに適しています。その主な設計焦点は、特に自動車分野における過酷な環境下での信頼性と性能にあります。

このLEDの中核的な利点は、標準駆動電流30mAにおける2800ミリカンデラ（mcd）という高い標準光束強度と、非常に広い120度の視野角を兼ね備えている点です。この組み合わせにより、様々な視点からの優れた視認性が確保されます。さらに、このコンポーネントは自動車アプリケーション向けの個別光電子デバイスに関する厳格なAEC-Q102規格に認定されており、極端な温度、湿度、その他の自動車ストレッサーに対する堅牢性が保証されています。また、RoHS、REACH、ハロゲンフリー要件を含む環境指令への準拠も特徴です。

主なターゲット市場は自動車インテリア照明であり、スイッチのバックライト、計器盤、インフォテインメント制御、その他のインジケータ機能に使用できます。硫黄耐性分類（クラスB1）により、大気汚染物質が存在する可能性のある環境への適合性がさらに高まっています。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 測光・色特性

主要な測光パラメータは光束強度（Iv）であり、順電流（IF）30mAにおける標準値は2800 mcdです。仕様では、同じ条件下で最小2240 mcd、最大4500 mcdが定義されており、期待される性能のばらつきを示しています。主色は蛍光体変換アンバー/イエローと定義され、CIE 1931標準色度座標は（0.57, 0.41）です。色の一貫性を確保するため、これらの座標には±0.005の許容差が適用されます。120度（許容差±5°）の広い視野角は、光束強度がピーク軸上値の半分に低下するオフ軸角度として定義されています。

2.2 電気・熱特性

電気的特性は順電圧（VF）を中心としています。標準動作電流30mAにおけるVFは3.25Vで、範囲は2.75V（最小）から3.75V（最大）です。このパラメータはドライバ設計と電力損失計算に極めて重要です。絶対最大定格は動作限界を定義します：最大連続順電流（IF）50mA、パルス幅≤10μsにおけるサージ電流（IFM）250mA、最大接合温度（TJ）125°C。このデバイスは逆バイアス動作用には設計されていません。

熱管理はLEDの寿命と性能にとって重要です。データシートでは2つの熱抵抗値が提供されています：実測熱抵抗 Rth JS real（接合部からはんだ付け部）は最大180 K/W、電気的熱抵抗 Rth JS el は最大100 K/Wです。順電流デレーティング曲線は、はんだパッド温度（Ts）が上昇するにつれて許容連続電流を減らさなければならない様子をグラフィカルに示しており、最大Ts 110°Cでは23mAまで低下します。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、光束強度と色度座標に基づいてユニットを分類するビニングシステムを採用しており、設計者は特定のアプリケーション要件を満たす部品を選択することができます。

3.1 光束強度ビニング

2文字のコード（例：AA、AB、BA、BB、CA）を使用して包括的なビニング構造が定義されています。各ビンは、ミリカンデラ（mcd）で測定された特定の光束強度範囲をカバーします。この特定の製品では、BA（1800-2240 mcd）、BB（2240-2800 mcd）、CA（2800-3550 mcd）の範囲を中心とした出力ビンが強調されており、標準的な2800 mcd仕様に合致しています。これにより、わずかに高いまたは低い輝度グレードを選択することが可能です。

3.2 蛍光体変換アンバーの色度ビニング

色度ビニングは、CIE 1931図上のアンバー色領域内で定義されています。8588、8891、9194、9496の4つの主要ビンが指定されています。各ビンは、(x, y)座標平面上の四角形領域によって定義されます。標準座標（0.57, 0.41）は、点（0.5450, 0.4250）、（0.5636, 0.4362）、（0.5810, 0.4184）、（0.5646, 0.4119）で囲まれた8891ビン内に収まります。この厳密なビニングにより、異なる製造ロット間での色のばらつきを最小限に抑えています。

4. 性能曲線分析

データシートには、様々な条件下でのデバイスの動作を示すいくつかのグラフが含まれています。

4.1 IV特性曲線と相対光束強度

順電流対順電圧グラフは、LEDに典型的な指数関数的関係を示しています。相対光束強度対順電流曲線は、光出力が電流とともに増加するが、高電流では飽和の兆候を示し始めることを示しており、効率と寿命のために推奨限界内で動作することの重要性を強調しています。

4.2 温度依存性

相対光束強度対接合温度グラフは負の温度係数を示しています。光出力は接合温度が上昇するにつれて減少します。相対順電圧対接合温度グラフは、VFが温度の上昇とともに直線的に減少することを示しており、これは時として温度センシングに利用できる特性です。色度座標シフト対接合温度グラフは、温度による色点のわずかではあるが測定可能な変化を示しており、色が重要なアプリケーションにとって重要です。

4.3 スペクトル分布とパルス耐性

波長特性グラフは相対スペクトルパワー分布を示し、蛍光体変換LEDに特徴的な、アンバー/イエロー領域での広い発光ピークを示しています。許容パルス耐性チャートは、所定のパルス幅（tp）とデューティサイクル（D）に対する最大許容ピーク順電流（IFA）を定義しており、これはパルス動作設計に不可欠です。

5. 機械的仕様とパッケージ情報

LEDはPLCC-2表面実装パッケージに収められています。機械図面（セクション参照により暗示）には、全長、幅、高さ、リード間隔、光学レンズのサイズ/位置などの重要な寸法が提供されます。サイドビュー配向は、主な光放射が回路基板の平面に対して垂直であることを意味し、エッジライティングアプリケーションに理想的です。

5.1 推奨はんだパッドレイアウト

リフローはんだ付け時に信頼性の高いはんだ接合を形成するために、推奨ランドパターン（はんだパッド設計）が提供されています。このパターンは通常、良好なはんだ濡れとフィレット形成を促進し、はんだブリッジを防止するために、コンポーネントリードよりもわずかに大きくなっています。

5.2 極性識別

PLCC-2のような2リードデバイスでは、極性が重要です。アノードとカソードはパッケージ上で識別され、通常、カソード側にノッチ、ドット、または切り欠きなどのマーキングがあります。組立時には正しい向きを守る必要があります。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

このコンポーネントは、ピーク温度260°C、最大30秒のリフローはんだ付けに適しています。制御された予熱、ソーク、リフロー、冷却ゾーンを持つ標準的なリフロープロファイルに従う必要があります。最大はんだ付け温度は絶対定格であり、プラスチックパッケージや内部ダイボンドへの損傷を防ぐためにこれを超えてはなりません。

6.2 使用および保管上の注意

一般的な注意事項には、レンズへの機械的ストレスの回避、取り扱い中の静電気放電（ESD）からの保護（定格8kV HBM）、防湿バリアバッグ開封後の適切な条件（-40°Cから+110°Cの間）での湿気感受性レベル（MSL）3準拠の梱包での保管が含まれます。

7. 梱包および発注情報

品番57-11-PA0301H-AMは、パッケージタイプ（57-11）、色（PAは蛍光体アンバー）、性能ビン、その他のバリアントを示す可能性のある内部コーディング方式に従っています。発注情報には、テープおよびリールの寸法（例：8mmまたは12mmテープ幅、リール直径）やリールあたりの数量（例：3000個）などの梱包形式が指定されます。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

主なアプリケーションは自動車インテリア照明であり、特にスイッチ（パワーウィンドウ、シートヒーター、エアコン制御）、ダッシュボードインジケータ、センターコンソールアイコンのバックライトに使用されます。そのサイドビュー発光と広い角度は、薄いパネルや導光板をエッジから照明するのに理想的です。

8.2 設計上の考慮点

• 電流駆動：最適な寿命と安定した出力のために、30mA以下に設定された定電流ドライバを使用してください。動作周囲温度が高い場合は、デレーティング曲線を考慮してください。
• 熱管理：特に最大電流付近で駆動する場合、はんだパッドからの熱を放散するための十分なPCBの銅箔または熱ビアを確保してください。
• 光学設計：120°の視野角は広いカバレッジを提供します。領域全体に均一な照明を得るには、導光板や拡散板が必要になる場合があります。
• ESD保護：組立中は標準的なESD取り扱い手順を実施してください。アプリケーション環境に応じて、回路内ESD保護を設けることが望ましい場合があります。

9. 技術比較と差別化

AEC-Q102認定のない標準アンバーLEDと比較して、このデバイスは自動車用途での保証された信頼性を提供します。その蛍光体変換アンバー技術は、従来の着色エポキシアンバーLEDよりも一般的に高い効率と優れた色の一貫性を提供します。サイドビュー・パッケージにおける高輝度（標準2800mcd）と非常に広い視野角（120°）の組み合わせは、光を導光板に注入する必要があるスペース制限のあるバックライトタスクにおける重要な差別化要因です。

10. よくある質問（FAQ）

Q: 標準光束強度と最大光束強度の違いは何ですか？

A: 標準は製造からの平均または期待値を表します。最大は仕様範囲の上限です。個々のユニットはこの値以下になります。設計は一貫性のために最小値または標準値に基づくべきです。

Q: このLEDを3.3V電源で直接駆動できますか？

A: 確実にはできません。30mAにおける標準順電圧は3.25Vで、3.3Vに非常に近い値です。VFのばらつき（最大3.75Vまで）や電源電圧の許容差により、電流が不安定または不十分になる可能性があります。定電流ドライバまたはより高い電圧電源（例：5V）を用いた直列抵抗が必要です。

Q: 硫黄耐性クラスB1とはどういう意味ですか？

A: これは、硫黄を含む雰囲気中でのLEDの耐食性を示しています。クラスB1は業界試験で定義された特定の性能レベルであり、中程度の硫黄汚染レベルの環境での使用に合格したことを示しています。

Q: BBのような光束強度ビンコードはどのように解釈すればよいですか？

A: コードBBは2240から2800 mcdの光束強度範囲に対応します。設計がその特定の範囲内の輝度を必要とする場合、性能目標が達成されるようにこのビンを選択します。

11. 設計および使用事例

シナリオ: 自動車パワーウィンドウスイッチパネルのバックライト設計者は、薄いダークパネル上の4つのスイッチシンボルを照明する必要があります。サイドビューLEDを使用することで、コンポーネントをPCBの端に配置し、光をパネルの背後に通る成形アクリル製導光板に導くことができます。120°の視野角により、光を導光板に効率的に結合させることができます。設計者は、寿命を延ばし発熱を減らすために駆動電流を25mA（標準30mA以下）に設定し、高い標準輝度に依存して導光板とアイコンを通じて十分な照明を実現します。AEC-Q102認定と硫黄耐性により、車両の室内環境におけるバックライトシステムの長期信頼性に自信を持つことができます。

12. 技術原理の紹介

このLEDは蛍光体変換（PC）設計に基づいています。おそらく青色または近紫外の半導体ダイを使用しています。この一次光は直接放出されません。代わりに、ダイ上またはその近くに堆積された蛍光体材料の層を励起します。蛍光体はダイからの高エネルギー光子を吸収し、より長い波長で光を再放出します。この場合、アンバー/イエローの光を生成します。蛍光体の特定のブレンドとその濃度が、正確な色度座標（x=0.57, y=0.41）を決定します。この方法により、アンバー光を自然に放出する半導体材料（通常は効率が低い）を使用する場合と比較して、高効率と優れた演色性または彩度が可能になります。

13. 業界動向と発展

自動車インテリア照明のトレンドは、より高い統合、スマートな制御（動的照明、ムード照明）、およびすべての機能へのLED使用の増加に向かっています。このようなサイドビューLEDコンポーネントは、さらなる高効率化（ワットあたりの光量増加）を提供するように進化しており、低消費電力と熱負荷の低減を可能にしています。また、車両室内のすべてのインジケータ間で完璧な色合わせを確保するための、より厳密な色ビニングへの推進もあります。さらに、完全自律走行車両の室内空間への動きは、メンテナンスなしで車両の寿命全体にわたって持続する、信頼性の高い長寿命照明コンポーネントへの需要の増加につながっています。LEDパッケージに診断機能を直接統合することは、もう一つの新たなトレンドです。