SMD LED 15-215/R6C-AM2P1VY/2T データシート - ブリリアントレッド - 2.0x1.25x0.8mm - 最大2.2V - 60mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

15-215は、高密度電子アセンブリ向けに設計された表面実装デバイス（SMD）LEDです。その主な発光色は、透明樹脂パッケージに封入されたAlGaInPチップを使用して実現されたブリリアントレッドです。この部品の中核的な利点には、極小フットプリント、自動化された組立プロセスとの互換性、RoHS、REACH、ハロゲンフリー要件などの現代の環境および安全基準への適合が含まれます。

本製品は、信頼性の高いコンパクトなインジケータ照明またはバックライトを必要とするアプリケーションを対象としています。その小さなサイズにより、PCB面積と最終製品の寸法を大幅に削減でき、軽量構造によりポータブルおよびミニチュアデバイスに適しています。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

これらの限界を超えてデバイスを動作させると、永久損傷を引き起こす可能性があります。主要な定格には、最大逆電圧（VR）5V、連続順方向電流（IF）25mAが含まれます。デバイスは、パルス条件下（デューティサイクル1/10 @ 1kHz）でピーク順方向電流（IFP）60mAに耐えることができます。最大消費電力（Pd）は60mWです。動作温度範囲は-40°Cから+85°C、保管温度範囲はわずかに広い-40°Cから+90°Cと規定されています。部品は260°Cで10秒間のリフローはんだ付けに適合しています。

2.2 電気光学特性

標準テスト電流5mA、周囲温度25°Cで測定された主要な性能パラメータが定義されています。光度（Iv）には典型的な範囲があり、具体的な最小値と最大値はビニングテーブルで定義されています。デバイスは140度という非常に広い視野角（2θ1/2）を特徴としており、広く均一な照明を提供します。主波長（λd）は赤色スペクトル内、具体的には617.5 nmから633.5 nmの間にあり、典型的なピーク波長（λp）は約632 nmです。順方向電圧（VF）は比較的低く、5mA時で1.70Vから2.20Vの範囲であり、エネルギー効率に貢献します。

3. ビニングシステムの説明

製品は、主要パラメータの一貫性を確保するためにビンに分類されます。これにより、設計者は輝度、色、電気的動作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

光度は4つのビンに分類されます：M2、N1、N2、P1。P1ビンは最高輝度グループを表し、5mA時の輝度範囲は45.0 mcdから57.0 mcdです。各ビン内には±11%の許容差が適用されます。

3.2 主波長ビニング

主波長によって定義される色は、4つのビンに分類されます：E4、E5、E6、E7。ビンE4はより短波長の赤（617.5-621.5 nm）をカバーし、ビンE7はより長波長の赤（629.5-633.5 nm）をカバーします。許容差は±1nmです。

3.3 順方向電圧ビニング

順方向電圧は4つのグループにビニングされます：19、20、21、22。例えば、ビン19はVF 1.70Vから1.80Vをカバーします。このビニングは、特に複数のLEDを直列に使用する場合に、一貫した電流駆動回路の設計に役立ちます。許容差は±0.05Vです。

4. 性能曲線分析

データシートは典型的な電気光学特性曲線を参照しています。このような曲線は通常、順方向電流と光度の関係、温度に対する順方向電圧、およびスペクトルパワー分布を示します。これらの曲線を分析することは、異なる駆動電流や周囲温度など、出力輝度やデバイスの寿命に影響を与える非標準条件下での性能を理解するために極めて重要です。

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パッケージを採用しています。主要な寸法は、長さ約2.0mm、幅約1.25mm、高さ約0.8mm（許容差±0.1mm）です。パッケージには安定したはんだ付けのための2つのアノード端子と2つのカソード端子が含まれています。

5.2 極性識別

パッケージには、通常ノッチまたは面取りされたコーナーである極性インジケータが備わっており、組立時の正しい向きを確保します。誤った配置はLEDの発光を妨げ、逆電圧ストレスを与える可能性があります。

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：150-200°Cで60-120秒間の予熱、液相線以上（217°C）の時間60-150秒、ピーク温度は260°Cを超えず最大10秒間。熱衝撃を防ぐために、最大昇温・降温速度も規定されています。リフローは2回以上行わないでください。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合、はんだごて先端温度は350°C以下に保ち、端子ごとの接触時間は3秒を超えないようにする必要があります。低出力のはんだごて（≤25W）を推奨し、各端子をはんだ付けする間に十分な冷却時間を設けて過熱を避けてください。

6.3 保管および取り扱い

部品は乾燥剤入りの防湿バッグに梱包されています。部品を使用する準備ができるまでバッグを開封しないでください。バッグを開封した場合、LEDの"フロアライフ"は管理された条件下（≤30°C、≤60% RH）で1年間です。保管期間を超えた場合や乾燥剤の色が変わった場合は、使用前に60±5°Cで24時間のベーキング前処理が必要です。

7. 梱包および発注情報

LEDは8mm幅のキャリアテープに供給され、7インチ径のリールに巻かれています。各リールには2000個が含まれます。梱包には、製品番号（P/N）、数量（QTY）、および光度（CAT）、主波長（HUE）、順方向電圧（REF）の特定のビンコードを含むラベルが付属します。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

このLEDは、自動車のダッシュボードやスイッチのバックライト、通信機器（電話、ファクシミリ）のインジケータおよびバックライト、LCDやシンボルのフラットバックライト、汎用ステータス表示に適しています。

8.2 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は電流駆動デバイスであり、順方向電圧の小さな変化が電流の大きな変化を引き起こし、即時故障（焼損）につながる可能性があります。抵抗値は、供給電圧と希望の順方向電流（通常5-20mA、25mAを超えない）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、特に高電流または高温環境で動作する場合、十分なPCB銅面積や熱ビアを確保することで放熱を助け、性能と信頼性を維持できます。
ESD保護：デバイスは人体モデル（HBM）ESD定格2000Vを有していますが、取り扱いおよび組立時の標準的なESD予防措置を推奨します。

9. 技術比較と差別化

従来のリード型LEDと比較して、15-215 SMD LEDはサイズ、重量、自動ピックアンドプレース組立への適合性において大きな利点を提供し、大量生産における製造コストの低減につながります。140度の広い視野角は、狭角デバイスと比較してより均一な光放射を提供し、面照明により適しています。特定のAlGaInP材料システムは、赤色スペクトルにおいて高効率と良好な色純度を提供します。

10. よくある質問 (FAQ)

Q: このLEDを3.3Vまたは5Vのロジック電源から直接駆動できますか？
A: いいえ。常に直列の電流制限抵抗を使用する必要があります。必要な抵抗値（R）は、R = (供給電圧 - VF) / IF で計算されます。例えば、供給電圧5V、VF 2.0V、目標IF 20mAの場合：R = (5 - 2) / 0.02 = 150 オームです。

Q: "ウォータークリア"樹脂色とはどういう意味ですか？
A: 封止レンズが透明であり、拡散や着色されていないことを意味します。これにより、AlGaInPチップの本来の色（ブリリアントレッド）が直接見え、より鮮やかで強烈な色の外観になることが多いです。

Q: 品番 15-215/R6C-AM2P1VY/2T をどのように解釈すればよいですか？
A: 完全な解読は独自のものかもしれませんが、セグメントは通常、シリーズ（15-215）、おそらく色/輝度コード（R6C）、およびデータシートで説明されている光度、波長、電圧ビンに対応する特定のビンコード（A、M2、P1、VY、2T）を示します。

11. 実用的なアプリケーション事例研究

シナリオ：ネットワークルーター用ステータスインジケータパネルの設計
パネルには、電源、ネットワークアクティビティ、システムエラーを示す複数の明るい赤色LEDが必要です。高い視認性のために、P1輝度ビンの15-215 LEDが選択されました。共通の3.3Vレールを使用する設計が選択されました。控えめな15mA駆動電流と典型的なVF 1.9V（ビン20から）で計算すると、抵抗値は(3.3V - 1.9V) / 0.015A = 93.3 オームです。標準の100オーム抵抗が選択され、順方向電流は約14mAとなり、これは仕様内であり、十分な輝度を提供しながら長期信頼性を確保します。140度の広い視野角により、デバイス周囲の様々な角度からステータスが見えます。

12. 動作原理

このLEDは半導体光源です。アノードとカソード間にその特性順方向電圧（VF）を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔がAlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）半導体チップの活性領域内で再結合します。この再結合プロセスは光子の形でエネルギーを放出し、AlGaInP材料の特定のバンドギャップが、この場合はブリリアントレッドである発光の波長を決定します。透明エポキシ樹脂レンズは、半導体ダイを保護し、光出力ビームを形成し、チップからの光取り出しを向上させる役割を果たします。

13. 技術トレンド

15-215のようなSMD LEDの開発は、小型化、信頼性向上、自動化製造に向けたエレクトロニクス全般のトレンドの一部です。AlGaInPなどの半導体材料の進歩により、発光効率（電気入力あたりの光出力）と時間および温度に対する色安定性が一貫して向上しています。将来のトレンドは、さらなる効率向上、超高密度アプリケーションのためのさらに小さなパッケージサイズ、コンパクトな空間でのより高い駆動電流をサポートするための強化された熱性能に焦点を当てる可能性があります。業界はまた、有害物質の排除とリサイクル性の向上を推進する環境適合性を引き続き重視しています。