SMD LED 25-21/GHC-YSU/2A データシート - パッケージ 2.5x2.1mm - 順電圧 3.5V - ブリリアントグリーン - 技術文書

1. 製品概要

25-21/GHC-YSU/2Aは、小型サイズ、高信頼性、効率的な性能を要求する現代の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）LEDです。この部品は、その極小フットプリントと自動実装プロセスへの適合性を特徴とするLEDファミリーに属しています。

1.1 中核的利点と製品ポジショニング

このLEDの主な利点は、従来のリードフレーム型部品と比較して大幅に小型化されていることです。この小型化により、設計者と製造者にいくつかの重要な利点がもたらされます：

• 空間効率：より小型のプリント基板（PCB）設計を可能にし、よりコンパクトな最終製品につながります。
• 高実装密度：所定の面積内により多くの部品を配置することが可能で、高密度電子アセンブリに理想的です。
• 保管と物流フットプリントの削減：部品サイズが小さく、テープ＆リール包装であるため、保管スペースの要件を最小限に抑えます。
• 軽量構造：重量が重要な要素となる携帯機器や極小アプリケーションに理想的です。
• 製造互換性：本デバイスは、直径7インチのリールに巻かれた8mm幅のテープで供給され、大量生産で使用される標準的な自動実装機と完全に互換性があります。

1.2 ターゲット市場と用途

このLEDは、幅広い商業および産業用電子機器市場をターゲットとしています。その仕様は、インジケータとバックライトの両方の機能に適しています。主な用途分野は以下の通りです：

• 自動車内装：計器盤、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などの機器における状態表示灯およびキーパッドのバックライト。
• 民生用電子機器：液晶ディスプレイ（LCD）のフラットバックライト、スイッチ照明、シンボル照明。
• 汎用表示：信頼性の高い明るい緑色のインジケータライトを必要とするあらゆるアプリケーション。

2. 詳細な技術パラメータ分析

このセクションでは、LEDの動作限界と性能を定義する電気的、光学的、熱的パラメータの詳細な内訳を提供します。

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のある応力限界を定義します。これらの限界以下または限界での動作は保証されておらず、信頼性の高い設計では避けるべきです。

• 逆電圧（V_R）：5 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_F）：25 mA。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_FP）：100 mA。これは、1kHzでデューティ比1/10のパルス条件下でのみ許容されます。マルチプレクシングや短時間のオーバードライブシナリオに有用です。
• 電力損失（P_d）：95 mW。パッケージが放散できる最大電力で、V_F* I_F.
• として計算されます。動作・保管温度：
• -40°C から +85°C（動作）、-40°C から +90°C（保管）。この広い範囲は、過酷な環境下での信頼性を確保します。静電気放電（ESD）：
• 人体モデル（HBM）定格150V。これは比較的基本的なレベルのESD保護です。適切な取り扱い手順が不可欠です。はんだ付け温度：

260°Cで10秒間のリフローはんだ付け、または端子ごとに350°Cで3秒間の手はんだ付けに耐えます。

2.2 電気光学特性

• これらのパラメータは、標準接合温度25°C、順電流20mAで測定され、LEDの光出力と電気的挙動を定義します。_v光度（I）：
• 最小180 mcdから最大715 mcdの範囲で、ビニングシステムによって暗示される代表値があります。光出力には±11%の許容差があります。_{視野角（2θ}1/2）：
• 60度（代表値）。これは光度がピーク値の半分に低下する全角であり、ビームの広がりを定義します。_pピーク波長（λ）：
• 518 nm（代表値）。スペクトルパワー分布が最大となる波長です。_d主波長（λ）：
• 520 nmから535 nmの範囲。これは人間の目が知覚するLEDの色の単一波長であり、±1 nmの厳しい許容差が適用されます。色ビニングの主要パラメータです。スペクトル帯域幅（Δλ）：
• 35 nm（代表値）。最大パワーの半分における発光スペクトルの幅です。_F順電圧（V）：
• 3.5 V（代表値）、20mA時最大4.3 V。このパラメータは、電流制限回路を設計する上で極めて重要です。_R逆電流（I）：

5Vの逆バイアスを印加した場合、最大50 µA。

3. ビニングシステムの説明

生産ロットにおける輝度と色の一貫性を確保するため、LEDはビンに分類されます。これにより、設計者は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_FLEDは、I

• = 20mAで測定された光度に基づいて、以下の3つのビンに分類されます：ビン S：
• 180 mcd（最小）から 285 mcd（最大）ビン T：
• 285 mcd（最小）から 450 mcd（最大）ビン U：

450 mcd（最小）から 715 mcd（最大）

ビンコード（例：S、T、U）は、包装ラベル（CATフィールド）に表示されます。

3.2 主波長ビニング

• LEDは色の一貫性を制御するため、主波長によってもビニングされます。以下のようにグループ分けおよびビニングされます：
  • グループ Y：ビン X：
  • 520 nm から 525 nmビン Y：
  • 525 nm から 530 nmビン Z：

530 nm から 535 nm

波長のグループおよびビンコード（例：YX、YY、YZ）は、包装ラベル（HUEフィールド）に表示されます。

4. 機械的仕様と包装情報

4.1 パッケージ外形寸法

このLEDはコンパクトなチップスタイルの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）は、本体サイズが長さ約2.5mm、幅約2.1mmです。データシートの詳細な機械図面には、正確なパッドレイアウト、部品高さ、および公差（特に記載がない限り通常±0.1mm）が規定されています。正しいパッド設計は、はんだ接合部の信頼性とリフロー時の適切な位置合わせに不可欠です。

4.2 包装と取り扱い

• 部品は、保管および輸送中の周囲湿度による損傷を防ぐため、湿気感受性デバイス（MSD）包装で供給されます。キャリアテープ：
• 部品は8mm幅のキャリアテープに装着されています。リール：
• テープは標準的な直径7インチのリールに巻かれており、リールあたりの標準装着数量は2000個です。防湿バッグ（MBB）：

リールは、湿度指示カードと乾燥剤とともに、アルミラミネートの防湿バッグ内に密封されています。

4.3 ラベル情報

• リールラベルには、トレーサビリティと正しい適用に不可欠な重要な情報が含まれています：
• CPN（顧客品番）
• P/N（メーカー品番：25-21/GHC-YSU/2A）
• QTY（包装数量）
• CAT（光度ビンコード：S、T、U）
• HUE（色度/主波長ビンコード：例 YX）
• REF（順電圧ランク、該当する場合）

LOT No（製造ロット番号、トレーサビリティ用）

5. はんだ付けと実装ガイドライン

これらのガイドラインを遵守することは、LEDを損傷することなく信頼性の高いはんだ接合部を実現するために不可欠です。

5.1 リフローはんだ付けプロファイル

• このLEDは、赤外線および気相リフロー工程と互換性があります。推奨される無鉛リフロープロファイルは以下の通りです：予熱：
• 室温から150-200°Cまで60-120秒かけて上昇させます。ソーク/プリフロー：
• 150-200°Cの間を維持します。リフロー：
• 最大3°C/秒の速度でピーク温度まで急速に上昇させます。ピーク温度：
• 最大260°C、217°C以上を60-150秒間、255°C以上を最大30秒間保持します。260°Cでの時間は10秒を超えてはなりません。冷却：

最大6°C/秒の速度で冷却します。重要な注意：

同じLEDアセンブリに対してリフローはんだ付けを2回以上行ってはなりません。

5.2 手はんだ付け手順

• 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：
• 先端温度が350°Cを超えないはんだごてを使用してください。
• 各端子への加熱は最大3秒間とします。
• 定格電力25W以下のはんだごてを使用してください。
• 熱の蓄積を防ぐため、各端子のはんだ付けの間には少なくとも2秒の間隔を空けてください。

はんだ付け中またははんだ付け後にLEDに機械的ストレスをかけないでください。

5.3 リワークと修理

はんだ付け後の修理は強く推奨されません。どうしても避けられない場合は、専用の両頭はんだごてを使用して両方の端子を同時に加熱し、はんだ接合部に過度のねじれ応力をかけずに取り外せるようにする必要があります。損傷の可能性が高く、リワーク後のLEDの特性は保証できません。

6. 保管と湿気感受性

• 湿気感受性デバイスとして、リフロー中にポップコーン現象や内部剥離を防ぐために、厳格な保管プロトコルに従わなければなりません。未開封バッグ：
• 温度≤30°C、相対湿度≤90%で保管してください。フロアライフ：防湿バッグを開封したら、LEDは.
• 168時間（7日）以内に使用しなければなりません。
• 再密封：フロアライフ内に使用しない場合、未使用部品は新しい乾燥剤とともに防湿バッグに再密封する必要があります。

ベーキング：

湿度指示カードが過度の湿気暴露を示す場合、またはフロアライフを超過した場合、使用前にLEDを60±5°Cで24時間ベーキングして湿気を除去する必要があります。

7. アプリケーション設計上の考慮事項7.1 電流制限は必須データシートは明確に警告しています：

"お客様は保護のために抵抗器を適用する必要があります。そうしないと、わずかな電圧変動で大きな電流変化が生じ（焼損が発生します）。"

LEDは非線形で指数関数的なV-I特性を示します。代表値を超える順電圧のわずかな増加は、非常に大きく、破壊的となる可能性のある電流の増加につながります。信頼性の高い動作のためには、外部の電流制限抵抗または定電流駆動回路が絶対に不可欠です。

7.2 熱管理

パッケージの電力損失定格は95mWですが、効果的な熱管理は性能と寿命を維持するための鍵です。最大順電流（25mA）付近またはその近くで動作すると熱が発生します。設計者は、特に高温環境下や複数のLEDが密集している場合に、放熱を助ける十分なPCB銅面積（サーマルリリーフパッド）を確保する必要があります。

• 7.3 適用制限
• データシートには、高信頼性アプリケーションに関する明確な免責事項が含まれています。この製品は一般的な商業および産業用途を意図しています。以下のような超高信頼性を必要とするアプリケーションには適さない可能性があることが明記されています：
• 軍事/航空宇宙システム

自動車安全/保安システム（例：エアバッグ制御、ブレーキランプ）

医療生命維持装置

このようなアプリケーションには、異なる認定と仕様を持つ部品を調達する必要があります。

• 8. 環境および規制適合性本製品は、いくつかの主要な国際環境基準を満たすように設計されています：
• RoHS準拠：EUの有害物質使用制限指令に従い、制限された有害物質を含みません。
• 無鉛：端子およびはんだ付け工程は無鉛です。
• EU REACH準拠：化学物質の登録、評価、認可および制限に関する規則に準拠しています。

ハロゲンフリー：

ハロゲンフリー要件に準拠し、臭素（Br）900 ppm未満、塩素（Cl）900 ppm未満、Br+Clの合計1500 ppm未満を含みます。

• 9. 技術比較と差別化25-21/GHC-YSU/2Aは、SMD LED市場において、以下のいくつかの主要な属性によって差別化されています：
• パッケージサイズ：2.5x2.1mmのフットプリントは一般的でありながら効率的なサイズで、光出力と基板スペースのバランスが取れています。従来の3mmおよび5mmのスルーホールLEDよりも小型であり、現代の小型化設計を可能にします。
• 材料技術：InGaN（窒化インジウムガリウム）チップを利用し、鮮やかな緑色を発光します。InGaN技術は、AlGaAs（赤色）などの古い技術と比較して、効率が高く、より短い波長の光（青色、緑色、白色）を生成できることで知られています。
• 光学性能：最大715 mcdの光度と60度の視野角により、インジケータとバックライトの両方の役割において、輝度とビーム広がりの良いバランスを提供します。

堅牢性：

基本的なESD保護（150V HBM）と広い動作温度範囲（-40°Cから+85°C）を備えており、多くの非クリティカルな環境に適した堅牢性を提供します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）_{Q: 5V電源からこのLEDを20mAで駆動するには、どの抵抗値を使用すべきですか？}A: オームの法則（R = (V_F電源_F- V_F) / I_F) と代表的なV

3.5Vを使用します：R = (5V - 3.5V) / 0.020A = 75オーム。標準の75Ωまたは82Ωの抵抗が適切です。最悪条件下でも電流が限界を超えないようにするため、常に最大V

(4.3V) を使用して計算してください。

Q: このLEDを屋外アプリケーションに使用できますか？

A: -40°Cから+85°Cの動作温度範囲は、広範囲の周囲条件に耐えられることを示唆しています。ただし、データシートはパッケージ自体の侵入保護（IP）定格を規定していません。屋外使用では、最終製品の筐体またはPCB上のコンフォーマルコーティングによって、LEDを水や汚染物質からの直接暴露から保護する必要があるでしょう。

Q: ラベルにCAT="T"、HUE="YY"と表示されています。これは何を意味しますか？

A: これは、そのリール上のLEDが光度ビンT（285-450 mcd）および主波長ビンYY（グループY内の525-530 nm）に属していることを意味します。この情報は、生産ロット全体で輝度と色の一貫性を確保するために極めて重要です。