サイドビューSMD LED 57-21シリーズ データシート - 外形寸法 2.0x1.25x0.7mm - 順電圧 2.0V - 光度 51mcd - 黄緑色 - 日本語技術文書

1. 製品概要

57-21シリーズは、サイドビュー型の表面実装デバイス（SMD）発光ダイオード（LED）のファミリーです。これらの部品は、設置スペースが限られており、広い視野角が求められるアプリケーション向けに設計されています。本シリーズは複数の色で提供されており、本資料で詳細を説明する黄緑色バリアントは、AlGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）半導体チップ材料を採用しています。

本シリーズの中核的な利点は、そのパッケージ設計に由来します。最適化された内部反射器設計により、通常120度という広い視野角を実現しています。この特徴は光結合効率を大幅に向上させ、バックライトアセンブリで一般的な部品であるライトパイプとの併用に特に適しています。さらに、低い順電流要求（標準動作で20mA）は、バッテリー駆動やその他の電力に敏感な携帯型電子機器に理想的です。

ターゲット市場および主なアプリケーションには、オフィスオートメーション（OA）機器、フルカラー液晶ディスプレイ（LCD）のバックライト、自動車内装照明、および様々な電子機器における従来のインジケータ電球や小型蛍光灯の代替が含まれます。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性がある限界値を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

• 逆電圧（V_R）：5V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部の破壊を引き起こす可能性があります。
• 順電流（I_F）：25mA DC。連続DC電流はこの値を超えてはなりません。
• ピーク順電流（I_FP）：60mA。これは、1kHz、デューティ比1/10のパルス条件下でのみ許容されます。
• 電力損失（P_d）：60mW。これはデバイス内で許容される最大の電力損失です。
• 動作・保管温度：-40°C から +85°C（動作）、-40°C から +100°C（保管）。
• 静電気放電（ESD）：人体モデル（HBM）で2000Vに耐えます。これは、取り扱いに適した中程度のESD耐性を示しています。
• はんだ付け温度：リフローはんだ付け（260°C、10秒間）または手はんだ付け（350°C、3秒間）に対応しています。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、周囲温度（T_a）25°C、順電流（I_F）20mAの標準試験条件で測定されます。

• 光度（I_v）：標準値は51ミリカンデラ（mcd）、最小値は32 mcdです。光度には±11%の許容差が適用されます。
• 視野角（2θ_1/2）：120度。これは光度がピーク値の半分に低下する全角です。
• ピーク波長（λ_p）：575ナノメートル（nm）。これはスペクトルパワー分布が最大となる波長です。
• 主波長（λ_d）：573 nm。これは人間の目が光の色として知覚する単一波長であり、±1 nmの厳しい許容差を持ちます。
• スペクトル帯域幅（Δλ）：20 nm。これはピーク波長を中心に放射される波長の範囲を示します。
• 順電圧（V_F）：標準2.0V、20mA時で最小1.7Vから最大2.4Vの範囲、許容差±0.1V。
• 逆電流（I_R）：逆電圧5V印加時、最大10マイクロアンペア（μA）。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、主要パラメータのばらつきを分類する3コードのビニングシステムを採用しており、設計者はアプリケーションに適した一貫した性能を持つLEDを選択できます。

• CAT（光度ランク）：このコードは、測定された光度出力に基づいてLEDをグループ分けします。
• HUE（主波長ランク）：このコードは、正確な主波長に従ってLEDを分類し、色の一貫性を確保します。
• REF（順電圧ランク）：このコードは、試験電流における順電圧降下によってLEDをソートします。

これらのコードは製品パッケージおよびリールラベルに印字されており、均一な輝度や色を必要とするアプリケーションにおいて、組立工程での正確なマッチングを可能にします。

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特性曲線が提供されています。

• 相対光度 vs. 順電流：この曲線は、光出力が電流とともにどのように増加するかを示します。通常の動作範囲では一般的に線形ですが、非常に高い電流では飽和します。
• 相対光度 vs. 周囲温度：このグラフは、LEDに共通する熱消光効果を示しており、接合温度が上昇すると発光効率が低下します。出力は通常、温度が-40°Cから+100°Cに上昇するにつれて減少します。
• 順電圧 vs. 順電流：これはダイオードの標準的なI-V曲線であり、指数関数的な関係を示しています。標準V_F値2.0Vは、この曲線から20mA時に読み取られます。
• 順電流デレーティング曲線：この重要なグラフは、周囲温度の関数としての最大許容連続順電流を規定しています。温度が上昇すると、過熱を防ぎ信頼性を確保するために最大電流を低減しなければなりません。
• 放射パターン：極座標図は120度の視野角を視覚的に表し、光強度の角度分布を示します。
• スペクトル分布：相対強度対波長のプロットで、575nmを中心に20nmの帯域幅を持ち、黄緑色の色点を確認できます。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 外形寸法

このLEDはコンパクトなサイドビューSMDパッケージを採用しています。主要寸法（ミリメートル単位、特に指定がない限り一般的な公差は±0.1mm）は、本体長約2.0mm、幅1.25mm、高さ0.7mmです。詳細図面には、アノードおよびカソードパッドの位置、全体形状、およびPCBレイアウトのための推奨フットプリントが示されています。

5.2 極性識別

部品には極性マークがあります。カソードは通常、レンズまたはパッケージの対応する側の切り欠き、点、または緑色の着色などの視覚的マーカーで示されます。組立時の正しい向きは必須です。

5.3 リールおよびテープ包装

LEDは、自動実装機用のエンボス加工されたキャリアテープに供給されます。テープ幅、ポケットピッチ、寸法が規定されています。各リールには2000個が収納されています。リール自体にはフランジおよびハブの寸法が定義されています。包装には防湿対策が含まれており、リールは乾燥剤および湿度指示カードと共にアルミ防湿バッグ内に密封され、保管および輸送中の周囲湿気からデバイスを保護します。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

リフローはんだ付け：本デバイスは、ピーク温度260°C、最大10秒間の鉛フリーリフローはんだ付けプロファイルに対応しています。熱衝撃を防止し、信頼性の高いはんだ接合を確保するために、推奨される温度上昇、ソーク、冷却速度に従うことが重要です。

手はんだ付け：手はんだ付けが必要な場合、はんだごて先端温度は350°Cを超えてはならず、接触時間はパッドごとに3秒間に制限する必要があります。低出力のこてを使用し、過度の機械的ストレスを加えないでください。

保管条件：はんだ付け性を維持するため、デバイスは元の防湿バッグ内で、温度30°C以下、相対湿度60%以下の条件で保管する必要があります。バッグを開封した後は、指定された時間枠内（通常、工場条件下で168時間）に部品を使用するか、リフロー前に標準のIPC/JEDECガイドラインに従ってベーキングを行う必要があります。

7. 包装および発注情報

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

LCDバックライト：

• サイドビュー形状と広い視野角により、スマートフォン、タブレット、計器盤の薄型LCDパネルのエッジライティングに最適です。ライトパイプ照明：
• 最適化された光結合により、ステータスインジケータやシンボリックバックライト用のアクリルまたはポリカーボネート製光導波路に効率的に光を入射できます。携帯機器インジケータ：
• 低消費電流は、Bluetoothヘッドセット、リモコン、携帯型医療機器などのバッテリー駆動機器に理想的です。自動車内装照明：
• ダッシュボードやセンターコンソールのボタン、スイッチ、小型ディスプレイのバックライトに使用できます。8.2 設計上の考慮事項

電流制限：

• 順電流を所望の値（例：標準輝度で20mA）に制限するために、常に直列抵抗または定電流ドライバを使用してください。抵抗値は R = (供給電圧 - V) / I_{の式を使用して計算します。}熱管理：_F電力損失は低いですが、特に高温環境下や最大定格近くで駆動する場合、LEDパッド下に十分なPCB銅面積またはサーマルビアを確保し、放熱を助け、性能と寿命を維持してください。_F.
• ESD保護：取り扱いおよび組立中は標準的なESD予防策を実施してください。LEDが外部インターフェースに接続されている場合は、敏感なラインにトランジェント電圧サプレッション（TVS）ダイオードやその他の保護を追加することを検討してください。
• 9. 技術比較および差別化標準的なトップビューSMD LEDと比較して、57-21シリーズの重要な差別化要因は、PCBの端から照明を可能にするサイドビュー形状です。他のサイドビューLEDと比較した利点には、高効率な黄緑光のための特定のAlGaInP技術、ライトパイプ用に最適化された非常に広い120度の視野角、色と強度の一貫性のための明確に定義されたビニングが含まれます。低いV

と良好な光度の組み合わせにより、同クラスで高い発光効率を実現しています。

10. よくある質問（FAQ）_FQ: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λ

）は、放射光スペクトルの物理的なピークです。主波長（λ

）は、人間の目に同じ色知覚をもたらす単一波長です。LEDの場合、色合わせにはλ_pの方がより関連性の高い仕様となることが多いです。_dQ: 電流制限抵抗なしでこのLEDを駆動できますか？_dA: いいえ。LEDは電流駆動デバイスです。電圧源に直接接続すると過剰な電流が流れ、瞬時に破壊される可能性があります。直列抵抗または能動的な電流レギュレータは必須です。

Q: 周囲温度は性能にどのように影響しますか？

A: 温度が上昇すると、順電圧（V

）はわずかに低下しますが、光度はより顕著に低下します（熱消光）。最大電流についてはデレーティング曲線に従う必要があります。高温は長期劣化も加速します。

Q: CAT、HUE、REFコードは私の設計にとって何を意味しますか？_FA: アプリケーションで均一な外観（例：一列のステータスライト）が必要な場合は、HUE（色）とCAT（輝度）について厳しいビン（狭い範囲）を指定する必要があります。単純なオン/オフインジケータの場合は、標準ビンで十分な場合があります。REFコードは、一貫した電流駆動回路の設計に役立ちます。

11. 実践的な設計および使用例

例1: 携帯電話キーパッドバックライト

設計者は、半透明キーパッド下のPCB端に沿って配置された4つの57-21シリーズLEDを使用します。広い120度の視野角により、すべてのキーに均一な照明を確保します。LEDは、携帯電話のメインプロセッサからのPWM調光制御を含む専用LEDドライバICを使用して、18mAの定電流（標準よりわずかに低く、バッテリー寿命延長と発熱低減のため）で直列駆動されます。

例2: 産業用パネルインジケータ

工場制御パネルでは、赤色の57-21 LED（同じシリーズファミリー）が、カスタム成形アクリルライトパイプと組み合わされ、エラーステータスインジケータを高密度実装PCBからフロントパネルラベルまで導きます。サイドビューパッケージは、パネル背面の限られたスペースに完璧に適合します。設計者は、単一のHUEビンからLEDを選択し、赤色がパネル上の他のインジケータと一致するようにします。

12. 技術原理の紹介

このLEDはAlGaInP半導体技術に基づいています。p-n接合に順電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入され、そこで再結合します。AlGaInP材料では、この再結合により、合金の正確な組成に応じて、黄色、オレンジ、赤、緑スペクトルの波長を持つ光子（光）の形でエネルギーが放出されます。黄緑色（主波長573nm）は、結晶成長中のアルミニウム、ガリウム、インジウム、リンの比率を注意深く制御することで達成されます。放出された光は、エポキシレンズとパッケージの内部反射器構造によって整形・指向され、所望の視野角を実現します。

13. 業界動向と発展

SMDインジケータLEDのトレンドは、より高い効率（mAあたりの光出力向上）、厳しいビニングによる色の一貫性の向上、光学性能を維持または向上させながらの小型化の継続に向かっています。また、特に自動車および産業用途向けに、拡張温度範囲やより厳格な信頼性試験を含む、より高い信頼性グレードへの需要も高まっています。サイドビュー形状は、ますます薄くなる民生電子機器や自動車用ディスプレイのバックライトに不可欠なままです。さらに、回路設計を簡素化するための新たなトレンドとして、パッケージ内にチップ抵抗や定電流動作用の簡易ICを組み込むなど、オンボード制御との統合が進んでいます。

. Industry Trends and Developments

The trend in SMD indicator LEDs continues towards higher efficiency (more light output per mA), improved color consistency through tighter binning, and increased miniaturization while maintaining or improving optical performance. There is also a growing demand for higher reliability grades, especially for automotive and industrial applications, which may involve extended temperature ranges and more stringent reliability testing. The side-view form factor remains essential for backlighting increasingly thin consumer electronics and automotive displays. Furthermore, integration with onboard control, such as incorporating a chip resistor or a simple IC for constant current operation within the package, is an emerging trend to simplify circuit design.