SMD LED 12-22/G6R8C-A30/2C 仕様書 - 2.0x1.25x1.1mm - 2.0V - 60mW - ブリリアントイエロー/レッド - 日本語技術文書

1. 製品概要

12-22 SMD LEDは、最小限の占有面積で信頼性の高いインジケータ照明やバックライトを必要とする用途向けに設計された、コンパクトな表面実装デバイスです。このマルチカラー品種は、ブリリアントイエロー発光用のG6とブリリアントレッド発光用のR8という2つの異なるチップ材料を特徴とし、両方ともウォータークリア樹脂パッケージに収められています。その主な利点は、従来のリードフレームLEDと比較して大幅に小型化されている点にあり、基板実装密度の向上、保管要件の低減、最終的にはエンド機器の小型化に貢献します。軽量構造であることも、スペースに制約のあるポータブルアプリケーションに理想的です。

2. 主な特長と適合規格

このLED部品は、8mmテープに実装され、直径7インチのリールに巻かれて供給され、標準的な自動実装機との互換性を確保しています。赤外線リフローはんだ付けおよび気相リフローはんだ付けプロセスの両方での使用を想定して設計されています。本製品は鉛フリーで製造され、EU RoHS指令、EU REACH、ハロゲンフリー要件（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）を含む主要な環境・安全規制に適合しています。

3. 絶対最大定格

信頼性を確保し、永久損傷を防ぐため、デバイスの動作限界を超えてはなりません。すべての定格は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。

• 逆電圧（V_R）：5 V
• 順電流（I_F）：25 mA（G6、R8とも連続）
• ピーク順電流（I_FP）：60 mA（G6、R8とも、デューティサイクル 1/10 @ 1kHz）
• 電力損失（P_d）：60 mW（G6、R8とも）
• 動作温度（T_opr）：-40°C ～ +85°C
• 保存温度（T_stg）：-40°C ～ +90°C
• 静電気放電（ESD）人体モデル：2000 V（G6、R8とも）
• はんだ付け温度：リフロー：最大260°C、10秒間；手はんだ：最大350°C、3秒間。

4. 電気光学特性

以下のパラメータは、標準試験条件（Ta=25°C、I_F=20mA、特に記載がない限り）における光出力と電気的性能を定義します。

4.1 光度と角度特性

G6（イエロー）およびR8（レッド）LEDの光度（I_v）には典型的な範囲があります。最小値は28.5 mcd、最大値は72.0 mcdです。光度には±11%の許容差が適用されます。本デバイスは120度の広い視野角（2θ_1/2）を特徴としており、インジケータ用途に適した広く均一な照明を提供します。

4.2 分光特性

• G6（ブリリアントイエロー）：ピーク波長（λ_p）： 575 nm（代表値）。主波長（λ_d）： 573 nm（代表値）。スペクトル半値幅（Δλ）： 20 nm（代表値）。
• R8（ブリリアントレッド）：ピーク波長（λ_p）： 650 nm（代表値）。主波長（λ_d）： 639 nm（代表値）。スペクトル半値幅（Δλ）： 20 nm（代表値）。

4.3 電気的特性

• 順電圧（V_F）：G6およびR8タイプともに、順電圧の代表値は2.0Vで、I_F=20mAにおける範囲は1.7V（最小）から2.4V（最大）です。
• 逆電流（I_R）：逆電圧（V_R）5Vが印加されたときの最大逆電流は、両タイプとも10 μAです。

5. 光度のビニングシステム

LEDは、アプリケーション設計における一貫性を提供するため、20mAで測定された光度に基づいてビンに分類されます。このビニングはG6およびR8バリアントで同一です。

• ビンコード N：光度範囲 28.5 mcd（最小）～ 45.0 mcd（最大）。
• ビンコード P：光度範囲 45.0 mcd（最小）～ 72.0 mcd（最大）。

各ビン内には±11%の許容差が適用されます。

6. 代表的な性能曲線

データシートには、G6およびR8 LEDの特性曲線が別々に含まれています。これらのグラフは主要パラメータ間の関係を視覚的に表し、回路設計と性能予測を支援します。具体的な曲線は本文では詳細に説明されていませんが、通常は相対光度 vs. 順電流、順電圧 vs. 順電流、相対光度 vs. 周囲温度のプロットを含みます。これらの曲線を分析することで、設計者はLEDの光出力と電圧降下が動作電流とともにどのように変化するか、またその効率が温度によってどのように影響を受けるかを理解でき、これは熱管理とデバイスの動作範囲全体での一貫した輝度確保に極めて重要です。

7. 機械的・パッケージ情報

7.1 パッケージ寸法

12-22 SMD LEDはコンパクトな占有面積を持ちます。主要寸法（mm単位、特に指定がない限り一般公差±0.1mm）には、パッケージ長2.0 mm、幅1.25 mm、高さ1.1 mmが含まれます。詳細な寸法図には、パッドレイアウト、カソード/アノードマーキング、レンズ形状が指定されており、これらはPCBランドパターン設計および適切なはんだ付けと位置合わせを確保するために重要です。

7.2 極性識別

本コンポーネントには、通常、パッケージ上の切り欠きまたはマークされたコーナーとして実装される極性インジケータがあり、カソードを識別します。組立時の正しい向きは、回路の適切な機能にとって必須です。

8. はんだ付け、組立、および保管ガイドライン

8.1 電流保護と保管

過電流保護：外部の電流制限抵抗は必須です。LEDは電流駆動デバイスであり、順電圧の小さな変化が電流の大きく、破壊的な可能性のある変化を引き起こすことがあります。抵抗値は、供給電圧とLEDの順電圧/電流特性に基づいて計算する必要があります。

保管条件：LEDは、乾燥剤を入れた防湿バリアバッグに梱包されています。

• 開封前：温度≤30°C、相対湿度（RH）≤90%で保管してください。
• 開封後：フロアライフ（部品が工場の環境空気にさらされることができる時間）は、温度≤30°C、相対湿度≤60%で168時間です。
• 再乾燥：乾燥剤インジケータが飽和を示すか、フロアライフを超えた場合は、リフローはんだ付け前に60°C ±5°Cで24時間の再乾燥が必要です。

8.2 はんだ付けプロセスパラメータ

リフローはんだ付け（鉛フリープロファイル）：

• 予熱： 150-200°C、60-120秒間。
• 液相線以上（217°C）の時間： 60-150秒間。
• ピーク温度： 最大260°C、10秒以内。
• 昇温速度： 最大6°C/秒（255°Cまで）。
• 冷却速度： 最大3°C/秒。

8.3 手はんだ付けとリワーク

手はんだ付けは、先端温度350°C以下のはんだごてを使用し、端子ごとに3秒以内で行ってください。はんだごての電力は25W以下であるべきです。各端子のはんだ付けの間には、最低2秒の間隔を空けてください。初期のはんだ付け後のリワークは強く推奨されません。どうしても必要な場合は、専用の両頭はんだごてを使用して両端子を同時に加熱し、機械的ストレスを避ける必要があります。損傷の可能性は事前に評価する必要があります。

9. 梱包および発注情報

9.1 テープおよびリール仕様

部品は防湿梱包で供給されます。12-22パッケージ用にサイズされたポケットを持つキャリアテープに装着されています。標準的な装着数量は、直径7インチのリールあたり2000個です。自動組立装置のフィーダーとの互換性を確保するため、リールおよびキャリアテープの詳細寸法が提供されています。

9.2 ラベル説明

梱包ラベルにはいくつかのコードが含まれています：

• CPN： 顧客品番
• P/N： メーカー品番（例：12-22/G6R8C-A30/2C）
• QTY： 梱包数量
• CAT： 光度ランク（ビンコード、例：N、P）
• HUE： 色度座標 & 主波長ランク
• REF： 順電圧ランク
• LOT No： トレーサブルな製造ロット番号

10. アプリケーションノートと設計上の考慮事項

10.1 代表的な用途

このLEDは、さまざまな低電力インジケータおよびバックライト用途に適しています：

• 自動車/産業用：ダッシュボード計器、スイッチ、制御パネルのバックライト。
• 通信機器：電話機やファクシミリの状態インジケータおよびキーパッドバックライト。
• 民生電子機器：小型LCD用フラットバックライト、スイッチ照明、シンボル照明。
• 汎用：コンパクトで信頼性の高いマルチカラーインジケータを必要とするあらゆる用途。

10.2 重要な設計上の考慮事項

熱管理：電力損失は低い（最大60mW）ですが、接合部温度を限界内に維持することは、長期信頼性と安定した光出力にとって極めて重要です。高温環境または高電流で動作する場合は、十分なPCB銅面積または熱ビアを確保してください。

駆動回路：常に定電流ドライバまたは直列抵抗を伴う電圧源を使用してください。抵抗値（R）は、R = (V_supply- V_F) / I_Fで概算できます。電流が最大定格を超えないことを保証するため、保守的な設計にはデータシートの最大V_Fを使用してください。

ESD保護：デバイスは2000V HBM ESD定格を持っていますが、潜在的な損傷を防ぐため、組立および取り扱い時には標準的なESD取り扱い予防策を遵守する必要があります。

11. 用途制限と信頼性に関する注意

本製品は、一般的な商業および産業用途を意図しています。故障が重大な安全またはセキュリティ上の結果を招く可能性のある高信頼性用途向けに特別に設計または認定されたものではありません。そのような用途には、軍事/航空宇宙システム、自動車の安全クリティカルシステム（エアバッグ、ブレーキなど）、生命維持医療機器などが含まれますが、これらに限定されません。これらの用途には、異なる仕様、認定レベル、および信頼性データを持つ製品が必要です。このデータシートで提供される性能および品質保証は、指定された条件下での個々の部品としてのコンポーネントに適用されます。これらの仕様外で製品を使用すると、そのような保証は無効となり、早期故障を引き起こす可能性があります。

12. 技術詳細：AlGaInPチップ技術

G6およびR8 LEDは、アルミニウムガリウムインジウムリン（AlGaInP）半導体材料を利用しています。この化合物半導体は、可視スペクトルの琥珀色、黄色、オレンジ色、および赤色領域で高輝度光を生成するのに特に効率的です。ブリリアントという名称は、標準的なAlGaInPまたは古いGaAsP技術と比較して、発光効率と色純度を向上させる特定の組成とエピタキシャル構造を指すことが多いです。拡散または着色された樹脂とは対照的に、ウォータークリア樹脂パッケージは、チップの固有の飽和色を直接放出することを可能にし、高い色度と明確なスペクトルピークをもたらします。これにより、明確な色認識が重要な色分けされた状態インジケータにこれらのLEDは優れています。

13. 代替LED技術との比較

他のSMD LEDパッケージと比較して、12-22フォーマットはサイズと取り扱い/製造の容易さのバランスを提供します。0402のような超小型パッケージよりも大きいですが、はんだ付けと検査により堅牢なターゲットを提供します。その120度の視野角は、標準的なLEDドームレンズに典型的であり、集光ビームと広域照明の間の良い妥協点を提供します。さらに広い角度（140-160度）を必要とする用途には、異なるレンズ形状のLEDがより適しています。約2.0Vの順電圧はAlGaInP LEDの標準であり、赤外線LEDよりも高いが、青色/白色InGaN LED（通常約3.0V以上）よりも低いです。この電圧は、バッテリー駆動デバイスの設計時に考慮する必要があります。

14. よくある質問（FAQ）

Q: このLEDを3.3Vまたは5Vのロジックラインから直接駆動できますか？
A: いいえ。直列の電流制限抵抗を使用する必要があります。例えば、5V電源、20mAでの代表的なV_Fが2.0Vの場合、抵抗値は R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 オームとなります。150Ωまたは160Ωの抵抗が適切です。

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？
A: ピーク波長（λ_p）は、分光パワー分布が最大となる波長です。主波長（λ_d）は、LEDの知覚される色に一致する単色光の単一波長です。これらような狭いスペクトルを持つLEDでは、2つの値は非常に近くなります。

Q: 保管とベーキングの手順がなぜそれほど重要ですか？
A: SMDパッケージは空気中の湿気を吸収する可能性があります。高温のリフローはんだ付けプロセス中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張し、内部の剥離やポップコーン現象を引き起こし、パッケージを割ったりワイヤボンドを破断させたりして、即時または潜在的な故障を引き起こす可能性があります。

Q: 設計においてビンコード（N、P）をどのように解釈すればよいですか？
A: アレイ内の複数のLED間で一貫した輝度が重要な場合は、発注時に単一のビンコード（例：すべてPビン）を指定してください。それほど重要でない用途では、ビンを混在させても許容される場合がありますが、目に見える輝度のばらつきを引き起こす可能性があります。