SMD LED 19-218/BHC-ZL1M2QY/3T データシート - 青色 - 5mA - 120° 視野角 - 日本語技術文書

1. 製品概要

19-218/BHC-ZL1M2QY/3Tは、現代のコンパクトな電子アプリケーション向けに設計された表面実装デバイス（SMD）発光ダイオード（LED）です。この部品は、従来のリードフレーム型LEDに比べて大きな進歩を表しており、最終製品の大幅な小型化を可能にします。その中核的価値提案は、より小さなプリント基板（PCB）設計、高い部品実装密度、および機器全体のサイズと重量の削減を実現することにあります。これにより、スペースと重量が重要な制約となるアプリケーションに理想的な選択肢となります。

このLEDは単色タイプで青色光を発し、環境に配慮した材料を使用して製造されています。欧州連合の有害物質使用制限（RoHS）指令、化学物質の登録、評価、認可および制限（REACH）規則、およびハロゲンフリー要件（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）を含む主要な国際規制に完全に準拠しています。製品は、標準的な自動実装装置と互換性のあるテープ＆リール形式で供給され、大量生産プロセスを効率化します。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このSMD LEDの主な利点は、その小型フットプリントと軽量構造に由来します。かさばるリード線を排除することで、PCBのスペースをより効率的に利用できます。これは、最終製品の筐体の小型化、材料コストの削減、エンドユーザー機器の軽量化に直接つながります。SMD部品で達成可能な高い実装密度は、機能豊富な現代の電子機器にとって極めて重要です。

このLEDのターゲットアプリケーションは多岐にわたり、インジケータおよびバックライト機能に焦点を当てています。主要市場には、自動車内装（例：ダッシュボードやスイッチのバックライト）、通信機器（例：電話機やファクシミリの状態表示灯やキーパッドバックライト）、および民生機器（例：液晶ディスプレイ（LCD）、スイッチ、シンボルのフラットバックライト）が含まれます。その汎用性の高さから、産業用および民生用の幅広いその他のインジケータ用途にも適しています。

2. 絶対最大定格と技術パラメータ

逆電圧 (V

• ):_R5 V。逆方向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。連続順電流 (I
• ):_F25 mA。これは連続的に印加できる最大の直流電流です。ピーク順電流 (I
• ):_FP100 mA。このパルス電流定格（デューティサイクル1/10、周波数1kHz）により、短時間の高輝度動作が可能ですが、連続動作には使用できません。電力損失 (P
• ):_d95 mW。これはデバイスが熱として放散できる最大電力であり、順電圧と順電流の積として計算されます。静電気放電（ESD）人体モデル（HBM）:
• 150 V。組立および取り扱い中は、静電気による損傷を避けるために適切なESD対策手順に従う必要があります。動作温度 (T
• opr_):-40°C から +85°C。デバイスはこの周囲温度範囲内で動作することが保証されています。保管温度 (T
• stg_):-40°C から +90°C。はんだ付け温度:
• デバイスは、ピーク温度260°Cで最大10秒間のリフローはんだ付け、または端子あたり350°Cで最大3秒間の手はんだ付けに耐えることができます。3. 電気光学特性

電気光学特性は、特に指定がない限り、周囲温度（T

）25°C、順電流（I_a）5 mAの標準試験条件で測定されます。これらのパラメータは、LEDの光出力と電気的挙動を定義します。_F光度 (I

• ):_v最小11.5ミリカンデラ（mcd）から最大28.5 mcdの範囲。代表値は概要表には記載されていませんが、ビニングシステムで特定の範囲が提供されます。視野角 (2θ
• 1/2_):120度。これは、光度が0度（軸上）の強度の半分になる全角です。このような広い視野角は、広範囲の照明や複数の角度からの視認性を必要とするアプリケーションに適しています。ピーク波長 (λ
• ):_p468 nm。これはスペクトルパワー分布が最大に達する波長です。主波長 (λ
• ):_d465 nm から 475 nm の範囲。これは、LEDの光の色に一致すると人間の目が知覚する単一波長です。色定義のための重要なパラメータです。スペクトル放射帯域幅 (Δλ):
• 25 nm（代表値）。これはピーク強度の半分における放射スペクトルの幅を定義します。順電圧 (V
• ):_FI= 5mA で 2.7 V から 3.2 V の範囲。これはLEDが電流を流しているときの両端の電圧降下です。_F逆電流 (I
• ):_R逆電圧（V）5Vが印加されたとき、最大50 μA。_R許容差に関する注意:

光度の許容差は±11%、主波長の許容差は±1 nm、順電圧の許容差は±0.05 Vです。これらの許容差はビニングシステムで考慮されています。4. ビニングシステムの説明

生産における色と明るさの一貫性を確保するために、LEDは主要パラメータに基づいてビンに分類されます。これにより、設計者は均一性に関する特定のアプリケーション要件を満たす部品を選択できます。

4.1 光度ビニング

LEDは、I

= 5mAで測定された光度に基づいて、4つのビン（L1、L2、M1、M2）に分類されます。_Fビン L1:

• 11.5 mcd から 14.5 mcdビン L2:
• 14.5 mcd から 18.0 mcdビン M1:
• 18.0 mcd から 22.5 mcdビン M2:
• 22.5 mcd から 28.5 mcd4.2 主波長ビニング

LEDは青色の色合いを制御するために主波長でグループ分けされます。

グループ Z:

• このグループには青色LEDのビンが含まれます。ビン X:
• 465 nm から 470 nm（やや短く、緑がかった青の可能性）ビン Y:
• 470 nm から 475 nm（やや長く、より純粋または深い青の可能性）4.3 順電圧ビニング

LEDは順電圧（V

）によってもビニングされ、特に電流制限抵抗の計算や電源設計に役立ちます。_Fグループ Q:

• このグループには順電圧ビンが含まれます。ビン 29:
• 2.7 V から 2.8 Vビン 30:
• 2.8 V から 2.9 Vビン 31:
• 2.9 V から 3.0 Vビン 32:
• 3.0 V から 3.1 Vビン 33:
• 3.1 V から 3.2 V完全な製品型番（例：BHC-ZL1M2QY/3T）には、デバイスが属する光度、主波長、順電圧のビンを指定するコードが組み込まれています。

5. 性能曲線分析

データシートには、LEDの性能が異なる動作条件下でどのように変化するかを示すいくつかの特性曲線が提供されています。これらは堅牢な設計にとって重要です。

5.1 光度 vs. 順電流

この曲線は、光度が順電流とともに増加することを示していますが、特に高電流では完全に線形ではありません。推奨連続電流を超えて動作すると光出力は増加しますが、より多くの熱が発生し、寿命の短縮や色の変化を引き起こす可能性があります。

5.2 光度 vs. 周囲温度

周囲温度が上昇すると、LEDの光度は低下します。これは半導体光源の基本的な特性です。この曲線は、温度が-40°Cから+100°Cに上昇するにつれて相対光度が低下することを示しています。高温環境向けの設計では、このデレーティングを考慮する必要があります。

5.3 順電流デレーティング曲線

過熱を防ぐために、最大許容連続順電流は周囲温度の上昇に伴って低減しなければなりません。この曲線はデレーティング情報を提供し、電力損失定格内に収まるように、より高いT

でのより低いI_Fの限界を指定します。_a5.4 順電圧 vs. 順電流

これはLEDダイオードの電流-電圧（I-V）特性です。指数関数的な関係を示しており、オンしきい値を超えたわずかな電圧の増加が電流の大幅な増加を引き起こします。これは、LEDと直列に電流制限デバイス（抵抗器や定電流ドライバなど）を接続することが極めて重要であることを強調しています。

5.5 スペクトル分布

このグラフは、ピーク波長468 nmを中心とし、代表的な帯域幅25 nmの可視光スペクトル全体にわたって放射される相対放射パワーを示しています。これは青色光の純度と特定の色合いを定義します。

5.6 放射パターン図

この極座標プロットは光の空間分布を視覚的に表し、120度の視野角を確認します。中心軸から外れた角度で強度がどのように減少するかを示しています。

6. 機械的仕様とパッケージ情報

SMD LEDパッケージの物理寸法は詳細図で提供されています。主要寸法には全長、幅、高さ、およびはんだ付け可能な端子の配置とサイズが含まれます。信頼性の高いはんだ接合とリフロー中の適切な位置合わせを確保するために、推奨はんだパッドレイアウトも提案されています。パッド設計は参考用であり、設計者は特定のPCB製造能力と熱管理ニーズに基づいて変更することができます。特に記載がない限り、パッケージ寸法の公差は通常±0.1 mmです。

この部品は透明（無色）の樹脂レンズを備えており、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体チップからの青色光が色フィルタリングなしで放射されます。極性はパッケージ上のマーキングで示されており、実装時に観察して正しい電気的接続を確保する必要があります。

7. はんだ付け、実装、および保管ガイドライン

これらのガイドラインに従うことは、組立歩留まりと長期信頼性にとって極めて重要です。

7.1 電流制限の要件

外部の電流制限抵抗は必須です。LEDの指数関数的なI-V特性は、供給電圧のわずかな変化が順電流の大きく、破壊的な変化を引き起こす可能性があることを意味します。抵抗器は動作電流を確実に設定します。

7.2 保管と湿気感受性

LEDは大気中の湿気の吸収を防ぐために乾燥剤入りの防湿バッグに梱包されています。バッグは、部品が生産で使用する準備ができるまで開封しないでください。開封前の保管条件は、温度≤30°C、湿度≤90% RHであるべきです。開封後は、温度≤30°C、湿度≤60% RHで保管された場合、1年間のフロアライフがあります。未使用部品は防湿パッケージに再密封する必要があります。乾燥剤インジケータの色が変わった場合、または保管期間を超えた場合は、リフローはんだ付け前に60±5°Cで24時間のベーキング処理を行い湿気を除去する必要があります。

7.3 はんだ付け条件

このデバイスは、赤外線（IR）および気相リフローはんだ付けプロセスと互換性があります。鉛フリーリフロー温度プロファイルが提供され、予熱、液相線以上（217°C）の時間、ピーク温度（最大260°C、最大10秒）、および冷却速度が指定されています。同じLEDに対してリフローはんだ付けは2回以上行わないでください。はんだ付け中は部品に機械的ストレスを加えず、プロセス後にPCBが反らないようにしてください。

7.4 手はんだ付けとリワーク

手はんだ付けが必要な場合は、はんだごて先端温度を350°C以下に保ち、端子あたりの接触時間は3秒を超えないようにしてください。低電力のはんだごて（<25W）を推奨し、各端子のはんだ付け間隔は少なくとも2秒空けてください。LEDがはんだ付けされた後のリワークは強く推奨されません。どうしても避けられない場合は、両方の端子を同時に加熱する専用のダブルヘッドはんだごてを使用し、LED特性への影響を事前に確認する必要があります。

8. 梱包と発注情報

製品は、直径7インチのリール上の標準8mmテープで供給されます。各リールには3000個が含まれています。キャリアテープとリールの寸法は、自動実装装置との互換性を確保するために指定されています。梱包にはアルミ防湿バッグ、乾燥剤、ラベルが含まれます。リールのラベルには、製品番号（P/N）、顧客部品番号（CPN）、梱包数量（QTY）、および光度（CAT）、主波長/色度（HUE）、順電圧（REF）の特定のビンコード、製造ロット番号（LOT No）などの重要な情報が記載されています。

9. アプリケーション設計上の考慮事項

9.1 回路設計

基本的な設計ステップは、適切な電流制限抵抗を選択することです。値はオームの法則を使用して計算されます：R = (V

supply_{- V}) / I_F。最悪条件下でも電流が所望のI_Fを超えないようにするために、データシート（または特定のビン）の最大V_Fを使用してください。抵抗器の定格電力も十分である必要があります：P_F= (I_R)² * R。温度範囲または複数のLEDにわたって一貫した明るさを必要とする設計では、単純な抵抗器の代わりに定電流ドライバの使用を検討してください。_F9.2 熱管理

SMD LEDは効率的ですが、それでも熱を発生します。最大定格電流付近またはそれで動作すると、接合温度が上昇します。高温は光出力（光束減衰）を低下させ、長期的な劣化を加速する可能性があります。特にLEDが高電流で駆動される場合や高周囲温度環境で使用される場合は、PCBレイアウトが十分な熱放散を提供するようにしてください。データシートに提供されている順電流デレーティング曲線に従ってください。

9.3 光学統合

120度の視野角は広い放射を提供します。より集光されたビームを必要とするアプリケーションでは、レンズや導光板などの二次光学部品が必要になる場合があります。透明樹脂パッケージは外部光学素子との使用に適しています。導光板や拡散板を設計する際は、LEDの空間放射パターンとスペクトル出力を考慮してください。

10. 技術比較と差別化

ワイヤリードを持つ従来のスルーホールLEDと比較して、このSMD LEDは現代の製造において決定的な利点を提供します：基板スペースの大幅な削減、完全自動組立への適合性、製品の薄型化を可能にする低プロファイル。SMD LEDカテゴリ内で、この特定部品の主な差別化要因には、比較的高い光度ビニング範囲（5mAで最大28.5 mcd）、非常に広い120度視野角、厳格なハロゲンフリーおよびRoHS規格への準拠の組み合わせが含まれます。強度、波長、電圧の詳細なビニングシステムは、色と明るさのマッチングが視覚的に重要なマルチLEDバックライトアレイや状態表示灯クラスタなど、高い一貫性を要求するアプリケーションに必要な細分性を設計者に提供します。

11. よくある質問 (FAQ)

Q: なぜ電流制限抵抗が絶対に必要ですか？

A: LEDは非線形で指数関数的な電流-電圧関係を持つダイオードです。電流を制限する抵抗がないと、わずかな過電圧でも電流が制御不能に上昇し、過熱によりほぼ瞬時にLEDを破壊してしまいます。

Q: 抵抗なしで3.3V電源でこのLEDを駆動できますか？

A: できません。順電圧は2.7Vから3.2Vの範囲です。3.3V電源は最小V

を超えており、余分な0.1Vから0.6Vを降圧する抵抗がないと、電流は無制御となり、最大定格を超えてLEDを損傷する可能性が高いです。_FQ: 鉛フリーの指定ははんだ付けにとって何を意味しますか？

A: これはデバイスの端子が鉛を含まないことを意味します。これにより、組立中に鉛フリー（Pb-free）はんだ合金を使用する必要があり、これらは通常、従来の錫鉛はんだよりも高い融点を持ちます。提供されているリフロープロファイルは、これらのより高温の鉛フリープロセスに特化して設計されています。

Q: 型番のビンコード（例：ZL1M2QY）をどのように解釈すればよいですか？

A: コードはビニンググループに対応します。例えば、'L1'または'M2'は光度ビン、'Y'は主波長ビン（470-475nm）、'QY'はおそらく順電圧ビングループを参照しています。正確なマッピングはメーカーの詳細なビンコード文書で確認する必要があります。

12. 設計と使用事例

事例1: 自動車ダッシュボードスイッチバックライト:

これらのLEDを5〜10個クラスタ化して、さまざまなボタンやノブをバックライトします。設計者は、すべてのスイッチ間で均一な色と明るさを確保するために、同じ光度ビン（例：M1）と主波長ビン（例：Y）からLEDを選択します。広い120°視野角により、ドライバーの視点からバックライトが見えるようになります。LEDは、車両の12V電気システムの変動にもかかわらず安定した明るさを維持するために、ダッシュボード制御モジュールに統合された定電流レギュレータを介して控えめな10mAで駆動されます。事例2: 産業用状態表示パネル:

単一のLEDが工場設備の電源オン表示灯として使用されます。5Vライン、15mA動作用に計算された電流制限抵抗（最大V3.2Vを使用：R = (5-3.2)/0.015 = 120Ω）、およびLEDを使用したシンプルな回路が設計されます。透明な青色光は、明るい工業環境でも非常に視認性が高いです。SMDパッケージにより、パネル実装のスルーホールLEDと比較して、スペースと組立コストを節約しながら、メイン制御PCBに直接配置することができます。_F13. 動作原理

このLEDは半導体フォトニックデバイスです。その中核はInGaN（窒化インジウムガリウム）材料で作られたチップです。ダイオードのオンしきい値を超える順電圧が印加されると、電子と正孔が半導体の活性領域に注入されます。これらの電荷キャリアが再結合し、この再結合から放出されたエネルギーが光子（光）の形で放射されます。InGaN合金の特定の組成は半導体のバンドギャップエネルギーを決定し、それが直接放射光の波長（色）を決定します—この場合は青色です。透明なエポキシ樹脂封止材は、繊細な半導体チップを保護し、光出力を形成するレンズとして機能し、機械的安定性を提供します。

14. 技術トレンド

19-218シリーズのようなSMD LEDの開発は、小型化、単位面積あたりの機能性の向上、自動化された大量生産に向けた電子機器のより広範なトレンドの一部です。半導体材料、特にInGaNベースの青色および白色LEDの効率と色域の進歩が主要な推進力となっています。このクラスの部品の将来のトレンドには、発光効率のさらなる向上（電気ワットあたりのより多くの光出力）、色の一貫性と演色性の向上、オンボード制御回路の統合（スマートLEDになる）、およびさらに高い電力密度とより良い熱管理のために設計されたパッケージが含まれる可能性があります。持続可能性への取り組みは、有害物質の排除とライフサイクル全体でのエネルギー効率の向上を引き続き推進しています。

The development of SMD LEDs like the 19-218 series is part of the broader trend in electronics towards miniaturization, increased functionality per unit area, and automated, high-volume manufacturing. Advancements in semiconductor materials, particularly in the efficiency and color range of InGaN-based blue and white LEDs, have been a primary driver. Future trends in this class of components may include further increases in luminous efficacy (more light output per electrical watt), improved color consistency and rendering, integration of onboard control circuitry (becoming "smart" LEDs), and packages designed for even higher power densities and better thermal management. The push for sustainability continues to drive the elimination of hazardous substances and improvements in energy efficiency across the lifecycle.