SMD LED 19-213 ブリリアントイエロー データシート - パッケージ寸法 - 順電圧 1.75-2.35V - 光度 45-112mcd - 技術文書

1. 製品概要

19-213/Y2C-AP1Q2B/3Tは、コンパクトで信頼性が高く効率的なインジケータやバックライトソリューションを必要とする現代の電子機器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）LEDです。この部品はAlGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）半導体技術を利用し、鮮やかな黄色光を出力します。その主な利点は極小サイズにあり、プリント基板（PCB）の占有面積を大幅に削減し、部品実装密度を高め、最終的にはより小型・軽量なエンドユーザー機器の開発に貢献します。デバイスはウォータークリア樹脂レンズで構成され、光取り出し効率と視野角を最適化しています。

1.1 主要機能と適合規格

本LEDは、直径7インチのリールに巻かれた8mmテープに包装されており、高速自動実装機との完全な互換性があります。標準的な赤外線（IR）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での使用を想定して設計されており、現代の製造ラインへのシームレスな統合を保証します。製品は単色タイプに分類されます。鉛フリー（無鉛）部品として製造され、欧州連合のRoHS（有害物質使用制限指令）およびREACH（化学物質の登録、評価、認可及び制限に関する規則）規制に適合しています。さらに、ハロゲンフリー要件も満たしており、臭素（Br）および塩素（Cl）の含有量はそれぞれ900 ppm未満、その合計は1500 ppm未満です。

1.2 対象アプリケーション

このLEDは、省スペースと信頼性の高い照明が重要な様々なアプリケーションに適しています。典型的な使用例としては、自動車のダッシュボードや制御スイッチのバックライト、電話機やファクシミリなどの通信機器における状態表示灯やキーパッドのバックライト、液晶ディスプレイ（LCD）用のフラットバックライトユニット、そして民生・産業用電子機器全般における汎用インジケータ機能などが挙げられます。

2. 技術仕様の詳細

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生じる可能性のあるストレスの限界を定義します。これらの限界値以下または限界値での動作は保証されません。全ての値は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。

• 逆電圧（VR）：5 V。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。
• 連続順電流（IF）：25 mA。
• ピーク順電流（IFP）：60 mA。デューティ比1/10、周波数1 kHzのパルス条件下でのみ許容されます。
• 電力損失（Pd）：60 mW。これは熱として許容される最大電力損失です。
• 静電気放電（ESD）人体モデル（HBM）：2000 V。この定格はデバイスの静電気に対する感度を示します。適切なESD取り扱い手順が必須です。
• 動作温度範囲（Topr）：-40°C ～ +85°C。
• 保存温度範囲（Tstg）：-40°C ～ +90°C。
• はんだ付け温度（Tsol）：リフローはんだ付けの場合、ピーク温度260°Cを最大10秒間と規定します。手はんだ付けの場合、はんだごて先端温度は350°Cを超えてはならず、端子ごとの接触時間は3秒以内に制限する必要があります。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、通常動作条件下でのデバイスの性能を定義します。特に断りのない限り、通常はTa=25°C、順電流（IF）=20 mAで測定されます。

• 光度（Iv）：最小45.0 mcdから最大112.0 mcdの範囲です。代表値は、特定のビンコードに基づきこの範囲内に収まります。
• 視野角（2θ1/2）：120度（代表値）。これは、0度（光軸上）で測定した最大光度の半分の光度となる全角度です。
• ピーク波長（λp）：約591 nm（代表値）。これはスペクトル放射が最も強くなる波長です。
• 主波長（λd）：585.5 nm ～ 594.5 nmの範囲です。これは、人間の目がLEDの出力光と同じ色と知覚する単一波長です。
• スペクトル放射帯域幅（Δλ）：15 nm（代表値）。これは、最大強度の半分の強度における放射スペクトルの幅（半値全幅 - FWHM）を示します。
• 順電圧（VF）：IF=20mA時、1.75 V ～ 2.35 Vの範囲です。これはLEDが導通しているときの両端の電圧降下です。
• 逆電流（IR）：逆電圧（VR）5V印加時、最大10 μA。データシートでは、このデバイスは逆バイアス動作用に設計されていないことを明記しており、このパラメータは試験目的のみのものです。

重要な注意点：データシートでは製造公差を規定しています：光度 ±11%、主波長 ±1 nm、順電圧 ±0.1 V。

3. ビニングシステムの説明

量産における一貫性を確保するため、LEDは主要な性能パラメータに基づいてビン（区分）に仕分けされます。これにより、設計者は輝度や色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。

3.1 光度ビニング

IF=20mAでビニングされます。ビンコード（例：P1、Q2）は特定の強度範囲を定義します。

• P1：45.0 – 57.0 mcd
• P2：57.0 – 72.0 mcd
• Q1：72.0 – 90.0 mcd
• Q2：90.0 – 112.0 mcd

3.2 主波長ビニング

IF=20mAでビニングされます。これにより黄色の正確な色調が決まります。

• D3：585.5 – 588.5 nm
• D4：588.5 – 591.5 nm
• D5：591.5 – 594.5 nm

3.3 順電圧ビニング

IF=20mAでビニングされます。これは回路設計、特に複数のLEDを直列に駆動する場合に極めて重要です。

• 0：1.75 – 1.95 V
• 1：1.95 – 2.15 V
• 2：2.15 – 2.35 V

4. 特性曲線の分析

データシートには、様々な条件下でのデバイスの挙動を示すいくつかの特性グラフが記載されています。これらは堅牢な回路設計に不可欠です。

4.1 順電流対順電圧（I-V曲線）

この曲線は、LEDを流れる電流とその両端電圧との指数関数的な関係を示します。適切な電流制限抵抗を選択するための基本となります。この曲線は温度によってシフトします。

4.2 相対光度対順電流

このグラフは、光出力が順電流とともにどのように増加するかを示します。通常は非線形であり、最大電流付近で動作すると、輝度向上の効果が逓減する一方で発熱が増加し寿命が短縮する可能性があります。

4.3 相対光度対周囲温度

LEDの光出力は、接合温度が上昇すると減少します。このグラフはそのデレーティングを定量化し、-40°Cから+110°Cまで保持される光度の割合を示します。効果的な熱管理は、一貫した輝度を維持するための鍵です。

4.4 順電流デレーティング曲線

過熱を防ぐため、周囲温度が上昇するにつれて、許容される最大連続順電流を低減しなければなりません。このグラフは、25°C以上から最大動作温度までのデレーティングガイドラインを示します。

4.5 放射パターンとスペクトル分布

放射パターン図は、120度の視野角を視覚的に表しています。スペクトル分布図は、591 nm付近を中心とする狭い放射ピークを示しており、これは飽和した黄色を生み出すAlGaInP技術の特徴です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

本LEDはコンパクトなSMDフットプリントを有しています。重要な寸法には、ボディサイズ、端子（パッド）間隔、全高が含まれます。特に指定のない公差は±0.1 mmです。極性はパッケージ上のマーキングまたは特定のパッド形状（通常はカソード）で示されます。設計者は、PCBランドパターン設計のために正確な寸法図を参照する必要があります。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 保管と湿気感受性

LEDは乾燥剤入りの防湿バリアバッグに包装されています。部品を使用する準備ができるまでバッグを開封してはいけません。開封後、未使用のLEDは温度30°C以下、相対湿度（RH）60%以下で保管し、168時間（7日）以内に使用する必要があります。保管時間を超過した場合、または乾燥剤が飽和を示した場合は、リフロー時のポップコーン現象による損傷を防ぐため、はんだ付け前に60 ±5°Cで24時間のベーキング処理が必要です。

6.2 リフローはんだ付けプロファイル

無鉛（Pbフリー）リフロープロファイルが規定されています：

• 予熱：150–200°C、60–120秒間。
• 液相線以上時間（TAL）：217°C以上、60–150秒間。
• ピーク温度：最大260°C、最大10秒間保持。
• 昇温速度：最大6°C/秒。
• 255°C以上時間：最大30秒間。
• 降温速度：最大3°C/秒。

リフローはんだ付けは2回を超えて行ってはいけません。はんだ付け中またははんだ付け後、PCBが反ったり応力がかかったりしてはいけません。

6.3 手はんだ付けとリワーク

手はんだ付けが避けられない場合は、先端温度350°C以下、電力25W以下のはんだごてを使用してください。端子ごとの接触時間は3秒以内とします。各端子のはんだ付けの間には、少なくとも2秒の冷却間隔を設けてください。リワークは強く推奨されません。やむを得ず行う場合は、両端子を同時に加熱してはんだ接合部に機械的ストレスがかからないようにするため、専用のダブルヘッドはんだごてを使用する必要があります。リワーク後はLED特性への影響を確認する必要があります。

6.4 回路保護

LEDと直列に必ず電流制限抵抗を挿入する必要があります。順電圧は負の温度係数を持ち、LEDが加熱されると低下することを意味します。抵抗がない場合、電源電圧のわずかな変動やVFの低下により、順電流が大きく、破壊的なレベルまで増加する可能性があります。

7. 包装および発注情報

7.1 リールおよびテープ仕様

部品は、直径7インチのリール上のエンボスキャリアテープに供給されます。標準梱包数量はリールあたり3000個です。自動実装機のフィーダーとの互換性のために、リール、キャリアテープポケット、カバーテープの詳細寸法が提供されています。

7.2 ラベルの説明

包装ラベルには以下のコードが含まれます：

• CPN：顧客品番。
• P/N：メーカー品番（例：19-213/Y2C-AP1Q2B/3T）。
• QTY：梱包数量。
• CAT：光度ランク（ビンコード）。
• HUE：色度座標および主波長ランク（ビンコード）。
• REF：順電圧ランク（ビンコード）。
• LOT No：製造ロット番号（トレーサビリティ用）。

8. アプリケーション設計上の考慮点

8.1 LEDの駆動

LEDは常に定電流源で駆動するか、電圧源から電流制限抵抗を介して駆動してください。抵抗値はオームの法則を用いて計算します：R = (電源電圧 - LEDのVF) / 希望電流。全ての条件下で十分な電流が流れるように、ビンまたはデータシートの最大VFを使用してください。例えば、電源5V、希望電流20mA、最大VF 2.35Vの場合：R = (5 - 2.35) / 0.02 = 132.5 Ω。標準の130 Ωまたは150 Ωの抵抗が適切です（定格電力 P = I²R を確認してください）。

8.2 熱管理

パッケージは小さいですが、電力損失（最大60mW）は依然として温度上昇を引き起こす可能性があります。特に高温環境下または最大電流付近で動作する場合、LED端子から熱を逃がすための十分なPCB銅面積（サーマルリリーフパッド）を確保してください。これは光度の維持と長期信頼性に役立ちます。

8.3 光学設計

120度の視野角は、広く拡散した放射パターンを提供し、エリア照明や様々な角度から視認するインジケータに適しています。より集光した光が必要な場合は、二次光学系（レンズ）が必要となります。ウォータークリア樹脂は良好な色飽和度を提供します。

9. 技術比較とポジショニング

従来のスルーホールLEDと比較して、このSMDタイプは、リード線を排除することで、実装速度、基板スペースの節約、機械的信頼性において大きな利点を提供します。SMD黄色LEDカテゴリー内では、ここで使用されているAlGaInP技術は、黄色波長用のGaAsPなどの旧来技術と比べて、通常、より高い効率と優れた色純度を提供します。特定のビニング構造により、非ビニングまたは大まかにビニングされた代替品と比較して、生産ロットにおける色と輝度をより厳密に制御することが可能です。

10. よくある質問（FAQ）

10.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λp）は、LEDが最も多くの光パワーを放射する物理的な波長です。主波長（λd）は知覚的な指標です。人間の目にLEDの出力と同じ色に見える単色光の波長です。このような狭帯域スペクトルのLEDでは、両者はしばしば近い値になりますが、色の仕様にはλdの方がより関連性の高いパラメータです。

10.2 なぜ電流制限抵抗が絶対に必要なのですか？

LEDは、順方向領域で非常に急峻なI-V曲線を持つダイオードです。その順電圧は温度が上昇すると低下します。直列抵抗がない場合、電源電圧や温度のわずかな変動が電流の暴走的な増加を引き起こし、絶対最大定格を急速に超えて破壊的な故障（焼損）を引き起こす可能性があります。抵抗は負のフィードバックを提供し、動作点を安定させます。

10.3 このLEDを25mAで連続動作させてもよいですか？

はい、25mAは25°Cでの定格連続順電流（IF）です。ただし、周囲温度が高くなることが予想される場合は、順電流デレーティング曲線を参照し、電力損失の制限内に収まり長期信頼性を確保するために、それに応じて動作電流を低減する必要があります。

10.4 品番19-213/Y2C-AP1Q2B/3Tはどのように解釈すればよいですか？

正確な内訳は独自のものかもしれませんが、通常は主要な属性をコード化しています。19-213は基本製品シリーズである可能性が高いです。サフィックスには通常、色コード（Yは黄色）、光度ビン（Q2）、波長ビン（おそらく暗示）、電圧ビン（3Tはビン2または包装に関連する可能性があります）が含まれます。リール上の特定のラベルコード（CAT、HUE、REF）が、ご注文品の決定的なビン情報を提供します。