SMD LED 17-215/G6C-BM1N2L/3T データシート - ブリリアントイエローグリーン - パッケージ 2.0x1.25x0.8mm - 電圧 1.7-2.3V - 電力 60mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

17-215/G6C-BM1N2L/3Tは、高密度電子実装向けに設計された表面実装デバイス（SMD）LEDです。AIGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）半導体チップを採用し、ブリリアントイエローグリーンの光出力を実現します。この部品の主な利点は、極小の占有面積にあり、プリント基板（PCB）のサイズを大幅に削減し、部品実装密度を向上させ、結果としてより小型・軽量なエンドユーザー機器の開発に貢献します。軽量構造のため、スペースと重量が重要な制約となる用途に特に適しています。

本LEDは、業界標準の8mmテープに巻かれた7インチ径リールで供給され、自動ピックアンドプレース実装装置との互換性を確保しています。赤外線および気相リフローはんだ付けプロセスの両方に対応するよう設計されており、現代的な大量生産を容易にします。製品は単色タイプに分類され、鉛フリー（Pbフリー）であり、EU RoHS指令、REACH規則、ハロゲンフリー要件（臭素<900 ppm、塩素<900 ppm、その合計<1500 ppm）を含む主要な環境・安全規制に準拠していることが確認されています。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

絶対最大定格は、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。これらの値は通常動作を意図したものではありません。17-215 LEDの場合、最大逆電圧（VR）は5Vです。逆方向でこの電圧を超えると、接合破壊を引き起こす可能性があります。連続順電流（IF）は25 mAで定格されており、より高いピーク順電流（IFP）60 mAは、1 kHz、デューティサイクル1/10のパルス条件下で許容されます。最大消費電力（Pd）は60 mWであり、熱設計において重要なパラメータです。デバイスは、人体モデル（HBM）に基づく2000Vの静電気放電（ESD）に耐えることができます。動作温度範囲（Topr）は-40°Cから+85°C、保存温度範囲（Tstg）は-40°Cから+90°Cであり、広範な環境条件下での堅牢な性能を示しています。

2.2 電気光学特性

電気光学特性は、周囲温度（Ta）25°C、順電流（IF）20 mAの標準試験条件で規定されています。光度（Iv）は最小18.0 mcdから最大45.0 mcdの範囲にあり、代表値は特定のビンコードに依存します。半値全角として定義される視野角（2θ1/2）は、典型的に130度であり、バックライトやインジケータ用途に適した広い発光パターンを提供します。

スペクトル特性は、代表的なピーク波長（λp）が575 nm、主波長（λd）が567.5 nmから575.5 nmの範囲で定義されます。スペクトル半値幅（Δλ）は典型的に20 nmです。20 mAでLEDを駆動するために必要な順電圧（VF）は1.7Vから2.3Vの範囲にあり、代表値はこの範囲の中間点付近です。逆電流（IR）は、逆電圧5Vを印加した場合、最大10 μAと規定されています。このデバイスは逆バイアス下での動作を想定していないことに注意することが重要です。VR定格は、IRパラメータを試験するためだけのものです。

3. ビニングシステムの説明

生産の一貫性を確保し、設計者が特定のニーズに合わせて部品を選択するのを支援するため、LEDは3つの主要パラメータ（光度、主波長、順電圧）に基づいてビンに分類されます。

3.1 光度ビン

光度は4つのビンに分類されます：M1（18.0-22.5 mcd）、M2（22.5-28.5 mcd）、N1（28.5-36.0 mcd）、N2（36.0-45.0 mcd）。これにより、設計者は用途に適した適切な輝度レベルのLEDを選択でき、複数LEDアレイでの視覚的一貫性を確保したり、特定の輝度要件を満たしたりすることができます。

3.2 主波長ビン

知覚される色に密接に関連する主波長は、4つのコードにビニングされます：C15（567.5-569.5 nm）、C16（569.5-571.5 nm）、C17（571.5-573.5 nm）、C18（573.5-575.5 nm）。この±1 nmの厳密なビニングは、ステータスインジケータや色の均一性が重要なバックライトなど、正確な色合わせを必要とする用途において不可欠です。

3.3 順電圧ビン

順電圧は、19から24までの6つのビンに分割され、それぞれ1.7Vから2.3Vまでの0.1Vの範囲をカバーします。VFビンを知ることは、特に複数のLEDを直列に駆動する場合に、均一な電流分配と予測可能な消費電力を確保するための効率的な電流制限回路を設計する上で重要です。

4. 性能曲線分析

データシートには典型的な電気光学特性曲線のセクションが示されていますが、抽出されたテキストには特定のグラフ（例：相対光度 vs. 順電流、順電圧 vs. 接合温度、スペクトル分布）は提供されていません。完全なデータシートでは、これらの曲線は非標準条件下でのデバイス挙動を理解するために不可欠です。設計者は通常、IV曲線を動的抵抗の決定に、温度デレーティング曲線を高温での輝度低下の理解に、スペクトルプロットを色純度と半値全幅（FWHM）の確認に依存します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDはコンパクトなSMDパッケージを特徴とします。主要寸法（ミリメートル）は以下の通りです：全長2.0 mm、幅1.25 mm、高さ0.8 mm。カソードは通常、パッケージ上のマーキングまたは面取りされたコーナーで識別されます。PCB設計のためのランドパターン（フットプリント）推奨事項には、信頼性の高いはんだ付けと機械的安定性を確保するためのパッド寸法と間隔が含まれます。規定されていない公差はすべて±0.1 mmです。

5.2 包装仕様

部品は防湿包装システムで納入されます。2.0x1.25mmフットプリントにサイズされたポケットを持つキャリアテープに収納されています。このキャリアテープは、標準の7インチ（178 mm）径リールに巻かれています。各リールには3000個が含まれます。包装には乾燥剤が含まれ、アルミニウム製防湿バッグ内に密封されており、保管および輸送中の周囲湿度からLEDを保護します。これはリフローはんだ付け時のポップコーン現象を防止するために重要です。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

鉛フリーはんだ付けの場合、特定の温度プロファイルに従う必要があります。予熱ゾーンは、60-120秒かけて150°Cから200°Cまで上昇させるべきです。液相線温度（217°C）以上の時間は60-150秒維持されるべきです。ピーク温度は260°Cを超えてはならず、このピークでの時間は最大10秒です。ピークまでの最大上昇速度は6°C/秒、255°C以上の最大時間は30秒です。冷却速度は最大3°C/秒に制御されるべきです。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。

6.2 手はんだ付けおよび保管

手はんだ付けが必要な場合は、細心の注意を払う必要があります。はんだごて先端温度は350°C以下とし、各端子との接触時間は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。加熱中にLEDにストレスを加えず、はんだ付け後にPCBが反らないようにしてください。

保管については、LEDを使用する準備ができるまで防湿バッグを開封しないでください。開封後、未使用のLEDは≤30°C、≤60%相対湿度で保管してください。バッグ開封後のフロアライフは168時間（7日間）です。この時間を超えた場合、または乾燥剤インジケータが飽和を示した場合は、使用前に60±5°Cで24時間のベーキング処理が必要です。

7. アプリケーションノートおよび設計上の考慮事項

7.1 典型的な用途

このLEDは、様々なインジケータおよびバックライト機能に適しています。一般的な用途には、自動車のダッシュボードおよびスイッチのバックライト、通信機器（電話、ファクシミリ）のステータスインジケータおよびキーパッドバックライト、小型LCDパネルのフラットバックライト、明るい黄緑色の信号が必要な汎用インジケータ用途などが含まれます。

7.2 重要な設計上の考慮事項

電流制限：外部の電流制限抵抗は必須です。LEDは高度に非線形なIV特性を示します。公称値を超える順電圧のわずかな増加が、大きく、破壊的となる可能性のある電流の増加を引き起こすことがあります。抵抗値は、電源電圧、LEDの順電圧（そのビンを考慮）、および所望の動作電流（連続≤25 mA）に基づいて計算する必要があります。

熱管理：消費電力は低い（最大60 mW）ですが、特に高温環境や密閉空間で動作する場合、PCB上の適切な熱設計は依然として重要です。熱パッド周囲の十分な銅面積は、放熱を助け、LEDの性能と寿命を維持するのに役立ちます。

ESD保護：LED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に、実装および取り扱い中は標準的なESD取り扱い予防策を遵守する必要があります。

8. 適用制限および信頼性に関する注記

この製品は、一般的な商業および産業用途向けに設計されています。事前の協議なしでは、高信頼性用途には適さない可能性があることが明記されています。これらの制限用途には、軍事および航空宇宙システム、自動車の安全性・保安システム（例：エアバッグ制御、ブレーキライト）、生命維持医療機器などが含まれます。このような用途には、通常、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保証は、デバイスが指定された絶対最大定格および推奨動作条件内で動作する場合にのみ適用されます。

9. 技術比較および差別化

このLEDの主な差別化要因は、ブリリアントイエローグリーンの色を生み出す特定のAIGaInPチップ材料と、非常にコンパクトな2.0x1.25mm SMDパッケージの組み合わせです。従来のスルーホールや大型SMD LEDと比較して、大幅なスペース節約を提供します。広い130度の視野角は、集光ビームではなく広い照明を必要とする用途に有利です。現代の環境基準（RoHS、REACH、ハロゲンフリー）への準拠は、厳格な材料宣言を必要とする製品に適しています。詳細なビニングシステムは、設計者に製品の色と輝度の一貫性を高度に制御する手段を提供します。

10. よくある質問（FAQ）

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λp）は、スペクトルパワー分布が最大となる波長です。主波長（λd）は、LEDの知覚される色に一致する単色光の単一波長です。このLEDのような狭帯域発光体では、これらはしばしば近い値になりますが、色の仕様にはλdの方がより関連性があります。

Q: 電源が定電流源の場合、電流制限抵抗なしでこのLEDを駆動できますか？

A: はい、定電流ドライバはLEDを駆動するための優れた、しばしば好まれる方法です。なぜなら、光出力を決定し、ユニット間または温度による順電圧の変動に関わらず安定した動作を確保する主要変数（電流）を直接制御するからです。

Q: なぜ保管およびベーキング手順が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気化し、内部圧力を発生させ、エポキシ樹脂パッケージを割れる可能性があります（ポップコーン現象またはデラミネーションとして知られる現象）。湿気感受性レベル（MSL）とベーキング手順は、この故障モードを防止します。

Q: リール上のラベルはどのように解釈すればよいですか？

A: リールラベルには、主要情報が含まれています：CPN（顧客部品番号）、P/N（メーカー部品番号）、QTY（リール上の数量）、CAT（光度ビンコード）、HUE（主波長ビンコード）、REF（順電圧ビンコード）、LOT No（追跡可能な製造ロット番号）。

11. 設計および使用事例

シナリオ: 複数インジケータパネルの設計設計者が20個のステータスインジケータを持つコントロールパネルを作成しています。ユーザーエクスペリエンスにとって、均一な輝度と色が重要です。ビニング情報を使用して、設計者は発注時に同じ光度ビン（例：すべてN1）および同じ主波長ビン（例：すべてC17）からのLEDを指定することができます。調達段階でのこの事前選択により、最終組み立てパネル上の輝度と色のばらつきを最小限に抑え、生産後の較正や選別の必要性を排除します。さらに、順電圧ビン（例：1.9-2.0Vの21）を知ることで、複数のLEDを直列に12Vレールに接続する場合の電流制限抵抗値を正確に計算し、各LEDが意図した電流を受け取るようにすることができます。

12. 動作原理

このLEDは、半導体p-n接合におけるエレクトロルミネセンスの原理に基づいて動作します。活性領域はAIGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）で構成されています。順バイアス電圧が印加されると、n型領域からの電子とp型領域からの正孔が活性領域に注入されます。そこで、それらは再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AIGaInP合金の特定のバンドギャップエネルギーが、この場合は可視スペクトルの黄緑領域（約575 nm）にある発光の波長を決定します。エポキシ樹脂パッケージは、半導体チップを保護し、機械的安定性を提供し、発光ビームを形成する一次レンズとして機能します。

13. 技術トレンド

SMD LED技術の一般的なトレンドは、より高い効率（ワットあたりのより多くのルーメンまたはミリカンデラ）、密度向上のためのより小さなパッケージサイズ、および改善された色の一貫性と演色性に向かって続いています。また、より高い動作電流および温度下での信頼性と寿命の向上にも重点が置かれています。さらに、持続可能性への取り組みは、環境規制へのより広範な準拠、および包装および製造プロセスにおけるさらに環境に優しい材料の開発を推進しています。このデータシートで強調されている詳細なビニングと湿気感受性取り扱い手順は、自動化された大量生産環境における業界の高精度・高信頼性への動きを反映しています。