SMD LED 17-21/G6C-AN1P1B/3T データシート - サイズ 1.6x0.8x0.6mm - 電圧 1.75-2.35V - ブリリアントイエローグリーン - 技術文書

1. 製品概要

17-21/G6C-AN1P1B/3Tは、高密度・小型化アプリケーション向けに設計された表面実装LEDです。そのコンパクトなフォームファクタにより、従来のリードフレーム部品と比較して、基板サイズや機器の占有面積を大幅に削減することが可能です。本デバイスは単色タイプで、ブリリアントイエローグリーンの光を発し、AIGaInPチップ技術とウォータークリア樹脂封止材を用いて構成されています。

主な利点は、自動実装装置および標準的な赤外線または気相リフローはんだ付けプロセスとの互換性です。本製品は環境規制に完全に準拠しており、鉛フリー、RoHS準拠、EU REACH準拠、ハロゲンフリー（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）です。軽量な特性から、特にスペースに制約のある設計に適しています。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

デバイスの動作限界は、標準周囲温度（Ta=25°C）下で定義されます。最大逆電圧（VR）は5Vです。連続順方向電流（IF）定格は25 mAで、パルス条件下（デューティサイクル 1/10 @ 1kHz）ではピーク順方向電流（IFP）60 mAが許容されます。最大許容損失（Pd）は60 mW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）に耐えます。動作温度範囲（Topr）は-40°Cから+85°C、保管温度範囲（Tstg）は-40°Cから+90°Cです。はんだ付け温度制限は、リフロー（最大260°C、10秒）および手はんだ付け（最大350°C、3秒）について規定されています。

2.2 電気・光学特性

Ta=25°C、順方向電流20mAで測定した場合、デバイスの光度（Iv）は28.5 mcdから57.0 mcdの範囲です。指向角（2θ1/2）は標準で140度です。ピーク波長（λp）は約575 nmを中心とし、主波長（λd）の範囲は569.50 nmから577.50 nmです。スペクトル半値幅（Δλ）は標準で20 nmです。順方向電圧（VF）は1.75Vから2.35Vの範囲です。逆電圧5Vを印加した場合の逆電流（IR）は最大10 μAです。重要な公差として、光度（±11%）、主波長（±1nm）、順方向電圧（±0.1V）が記載されています。本デバイスは逆動作用に設計されていないことに注意が必要です。5Vの逆定格はIRテスト専用です。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、アプリケーション設計における一貫性を確保するため、主要な性能パラメータに基づいてビンに分類されます。

3.1 光度ビニング

IF=20mA時の光度に対して、3つのビンコードが定義されています：N1（28.5-36.0 mcd）、N2（36.0-45.0 mcd）、P1（45.0-57.0 mcd）。

3.2 主波長ビニング

IF=20mA時の主波長に対して、4つのビンコードが定義されています：C16（569.50-571.50 nm）、C17（571.50-573.50 nm）、C18（573.50-575.50 nm）、C19（575.50-577.50 nm）。

3.3 順方向電圧ビニング

IF=20mA時の順方向電圧に対して、3つのビンコードが定義されています：0（1.75-1.95 V）、1（1.95-2.15 V）、2（2.15-2.35 V）。

4. 性能曲線分析

データシートには代表的な電気・光学特性曲線が参照されています。これらの曲線は、提供されたテキストには表示されていませんが、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。通常、光度 vs. 順方向電流、順方向電圧 vs. 順方向電流、光度 vs. 周囲温度などの関係が含まれます。これらの曲線を分析することで、設計者は異なる駆動電流や動作温度での性能を予測でき、最終アプリケーションにおける長期信頼性と一貫した光出力を確保する上で重要です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

SMDパッケージの公称寸法は、長さ1.6mm、幅0.8mm、高さ0.6mmです（特に指定がない限り公差±0.1mm）。図面には、組立時の正しい極性識別のためのカソードマークが含まれています。正確な寸法データは、PCBパッド設計と適切なはんだ接合部の形成を確保するために重要です。

5.2 リール・テープ包装

部品は、直径7インチのリールに巻かれた8mmテープで供給され、自動ピックアンドプレースマシンと互換性があります。各リールには3000個が収容されています。フィーダーシステムとの互換性を確保するため、キャリアテープとリールの詳細寸法が提供されています。包装は防湿性があり、乾燥剤とアルミ防湿バッグを使用して、保管および輸送中の部品を保護します。

6. はんだ付け・実装ガイド

6.1 保管・取り扱い

LEDは湿気に敏感です。製品を使用する準備ができるまで、防湿バッグを開封してはいけません。開封前は、30°C以下、相対湿度90%以下で保管してください。開封後、部品は168時間（7日）以内に使用する必要があります。未使用部品は防湿包装に再密封してください。指定された保管時間を超過した場合、または乾燥剤が吸湿を示した場合は、使用前に60±5°Cで24時間のベーキング処理が必要です。

6.2 リフローはんだ付けプロファイル

鉛フリーリフロープロファイルが規定されています：150-200°Cで60-120秒間の予熱。217°C（液相線）以上の時間は60-150秒であるべきです。ピーク温度は260°Cを超えてはならず、255°C以上の時間は30秒を超えてはなりません。最大昇温速度は6°C/秒、最大降温速度は3°C/秒です。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。

6.3 手はんだ付け・修理

手はんだ付けの場合は、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。はんだごての容量は25W未満であるべきです。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。初期はんだ付け後の修理は推奨されません。やむを得ない場合は、両端子を同時に加熱して機械的ストレスを避けるため、ツインチップはんだごてを使用する必要があります。手はんだ付けまたは修理中の損傷の可能性は高いです。

7. 包装・発注情報

リールのラベルには、顧客品番（CPN）、品番（P/N）、包装数量（QTY）、光度ランク（CAT）、色度/主波長ランク（HUE）、順方向電圧ランク（REF）、ロット番号（LOT No）などの主要情報が記載されています。ラベル上のこのビニング情報により、設計者はアプリケーションに適した特定の性能特性を持つ部品を選択・追跡できます。

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

このLEDの主な用途には、計器盤やスイッチのバックライト、通信機器（電話、ファクシミリ）の状態表示灯およびバックライト、LCDのフラットバックライト、スイッチやシンボルの照明、汎用インジケータなどが含まれます。

8.2 設計上の考慮点

電流制限：外部の電流制限抵抗は必須です。LEDの指数関数的なI-V特性により、わずかな電圧変化が大きな電流サージを引き起こし、即座に故障する可能性があります。抵抗値は、電源電圧とLEDの順方向電圧ビンに基づいて計算する必要があります。
熱管理：パッケージは小さいですが、特に最大電流付近または高温環境で動作する場合、光度出力と寿命を維持するために、放熱のための十分なPCB銅面積を確保することが重要です。
実装ストレス：はんだ付けプロセス中や実装済み基板の取り扱い時に、部品に機械的ストレスを加えないでください。

9. 技術比較・差別化

大型のスルーホールLEDと比較して、17-21 SMDパッケージは占有面積と重量を大幅に削減し、現代の小型化された電子機器を可能にします。AIGaInP技術の使用により、効率的なブリリアントイエローグリーン発光を実現しています。ハロゲンフリーおよびその他の環境規格への準拠により、厳しい規制要件を持つ世界市場を対象とした製品に適しています。定義されたビニング構造は、バックライトアレイなど、均一な視覚的外観を必要とするアプリケーションにとって重要な性能の一貫性を提供します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 直列抵抗なしでこのLEDを駆動できますか？
A: できません。データシートにはわずかな電圧変動が大きな電流変化（焼損が発生）を引き起こすと明示的に警告されています。信頼性の高い動作のためには、外部の電流制限抵抗が不可欠です。

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？
A: ピーク波長（λp）は、スペクトルパワー分布が最大となる波長です（標準575 nm）。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（569.5-577.5 nm）。主波長は色仕様により関連性が高いです。

Q: この部品を何回リフローはんだ付けできますか？
A: データシートでは、リフローはんだ付けは2回を超えて行ってはいけないと記載されています。これを超えると、繰り返しの熱ストレスにより内部のダイボンドやワイヤーボンドが損傷する可能性があります。

Q: 防湿バッグ開封後に厳格な7日制限があるのはなぜですか？
A: SMDパッケージは大気中の湿気を吸収する可能性があります。リフローはんだ付け中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張し、内部剥離やポップコーン現象を引き起こし、パッケージを割って故障に至ることがあります。7日のフロアライフは、指定された湿気感受性レベルに対する安全な暴露時間です。

11. 実用例

シナリオ：低消費電力状態表示パネルの設計設計者は、コンパクトな制御基板上に複数の均一なイエローグリーン表示灯が必要です。小型サイズのため17-21 LEDを選択します。光度にP1、主波長にC18のビンを指定することで、すべての表示灯が類似した輝度と色を持つことを保証します。パッケージ図面に従ってPCBパッドを設計し、100オームの電流制限抵抗（5V電源とVFビン1に基づいて計算）を追加し、リフロープロファイルを正確に守ります。LEDは組立日までドライキャビネットに保管し、フロアライフ内に使用することで、信頼性が高く視覚的に一貫した表示パネルが実現します。

12. 原理紹介

このLEDは、リン化アルミニウムガリウムインジウム（AIGaInP）半導体チップに基づいています。順方向電圧が印加されると、電子と正孔が半導体の活性領域で再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AIGaInP合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それが今度は発光の波長（色）を定義します—この場合はブリリアントイエローグリーンです。ウォータークリア樹脂封止材は光吸収を最小限に抑え、広い指向角を可能にします。

13. 開発動向

表示灯およびバックライト用LEDの動向は、高効率化（単位電力あたりの光出力向上）、設計密度向上のための小型パッケージ化、厳格なビニングによる色の一貫性向上に向かって続いています。また、高温条件下での信頼性向上や、先進的で高速な自動組立プロセスとの互換性向上にも重点が置かれています。環境規制への準拠は基本的な推進力であり、現在のRoHSおよびハロゲンフリー基準を超える材料の開発が進められています。

14. 適用制限

本製品は、一般的な商業および産業用途を対象としています。故障が人的傷害、重大な財産損害、または重大な社会的損害につながる可能性のある高信頼性用途向けに設計または認定されていません。これには、軍用/航空宇宙システム、自動車安全/保安システム（エアバッグ制御、ブレーキシステムなど）、生命維持医療機器などが明示的に含まれますが、これらに限定されません。そのような用途には、異なる仕様、認定、および信頼性保証を有する部品が必要です。本データシートの性能保証は、製品が記載された絶対最大定格および動作条件内で使用される場合にのみ適用されます。