SMD LED 17-21/G6C-FN1P2B/3T データシート - サイズ 1.6x0.8x0.6mm - 電圧 1.75-2.35V - 色 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-FN1P2B/3T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。コンパクトなフットプリントを特徴とし、基板スペースが限られるアプリケーションに最適です。本デバイスはAlGaInP半導体材料を使用して製造され、鮮やかな黄緑色の光出力を実現します。このLEDは8mmテープにパッケージングされ、7インチ径リールに供給されるため、大量生産で使用される標準的な自動実装機およびリフローはんだ付け装置との互換性が確保されています。

この部品の主な利点は、小型サイズによる機器の小型化とプリント基板（PCB）上の実装密度の向上です。軽量構造により、小型・携帯型電子機器での使用をさらにサポートします。本製品はRoHS、REACH、ハロゲンフリー要件を含む主要な環境・安全規格に準拠しており、グローバル市場に適しています。

2. 技術仕様詳細

2.1 絶対最大定格

本デバイスは、指定された範囲内で確実に動作するように設計されています。これらの定格を超えると永久破損を引き起こす可能性があります。最大逆電圧（VR）は5Vです。連続順方向電流（IF）は25mAを超えてはならず、パルス条件（デューティサイクル1/10、1kHz）下ではピーク順方向電流（IFP）60mAが許容されます。最大許容損失（Pd）は60mWです。本コンポーネントは、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。動作温度範囲は-40°Cから+85°C、保管温度範囲は-40°Cから+90°Cです。

2.2 電気光学特性

標準接合温度25°C、順方向電流20mAで測定した場合、LEDの性能はいくつかの主要パラメータによって特徴付けられます。光度（Iv）は、そのビニングシステムによって定義される典型的な範囲を持ちます。指向角（2θ1/2）は典型的に140度で、広い照射範囲を提供します。ピーク波長（λp）は約575nmを中心とし、主波長（λd）は570.0nmから574.5nmの範囲です。スペクトル半値幅（Δλ）は典型的に20nmです。順方向電圧（VF）は1.75Vから2.35Vの範囲であり、逆電流（IR）は5V逆バイアス時に最大10μAです。本デバイスは逆電圧条件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テストにのみ適用されます。

3. ビニングシステムの説明

アプリケーション設計の一貫性を確保するため、LEDは光度、主波長、順方向電圧という3つの主要パラメータに基づいてビンに分類されます。これにより、設計者はプロジェクトの特定の性能基準を満たす部品を選択することができます。

3.1 光度ビニング

光度は、IF=20mAで測定され、4つのビン（N1、N2、P1、P2）に分類されます。範囲は最小28.5 mcd（N1 min）から最大72.0 mcd（P2 max）まで及びます。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

知覚される色を定義する主波長は、3つのビン（CC2、CC3、CC4）に分類されます。範囲は570.0nmから574.5nmで、色の一貫性を維持するために±1nmの厳しい許容差が設けられています。

3.3 順方向電圧ビニング

順方向電圧は、IF=20mAで1.75Vから2.35Vの範囲の3つのビン（0、1、2）にグループ化されます。順方向電圧の許容差は±0.1Vです。同じ電圧ビンからLEDを選択することで、複数のLEDを並列駆動する際の均一な輝度を確保するのに役立ちます。

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。具体的なグラフはテキストでは再現されていませんが、これらの曲線は通常、順方向電流と光度の関係、温度に対する順方向電圧、スペクトルパワー分布を示しています。これらの曲線を分析することは、駆動電流や周囲温度の変化など、光出力や効率に影響を与える異なる動作条件下でのLEDの挙動を理解するために不可欠です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

このLEDは、長さ約1.6mm、幅約0.8mm、高さ約0.6mm（特に指定がない限り許容差±0.1mm）のコンパクトなSMDパッケージを採用しています。データシートには、適切なはんだ付けと熱管理を確保するためのPCB設計用のパッドレイアウト推奨事項を含む詳細な寸法図が提供されています。

5.2 極性識別

カソードはパッケージ上に明確にマーキングされています。実装時の正しい極性方向は、デバイスが機能するために極めて重要です。PCBフットプリント設計は、このマーキングと整合させる必要があり、逆取り付けを防止します。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

適切な取り扱いとはんだ付けは、LEDの性能と信頼性を維持するために重要です。

6.1 保管および湿気感受性

部品は乾燥剤入りの防湿バッグに梱包されています。バッグはLEDを使用する準備ができるまで開封しないでください。開封後、未使用のLEDは相対湿度≤60%、温度≤30°Cで保管し、168時間（7日）以内に使用する必要があります。この期間を超えた場合、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

本LEDは、赤外線および気相リフロープロセスに対応しています。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秒の予熱、217°C（液相線）以上での時間を60-150秒、ピーク温度は260°Cを超えず最大10秒間。最大昇温速度は6°C/秒、最大降温速度は3°C/秒とします。リフローはんだ付けは2回を超えて行わないでください。

6.3 手はんだ付けおよびリワーク

手はんだ付けが必要な場合は、はんだごて先端温度を350°C以下に保ち、端子ごとに3秒以内で行ってください。ごての容量は25W未満である必要があります。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。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、LEDチップに機械的ストレスをかけないように両端子を同時に加熱する専用の両頭はんだごてを使用する必要があります。

7. 梱包および発注情報

LEDは防湿梱包で供給されます。自動ハンドリング用に指定された寸法のキャリアテープにロードされています。各リールには3000個が含まれています。梱包ラベルには、トレーサビリティと選択のための重要な情報が含まれています：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です。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表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、電話やファックスなどの通信機器のインジケータおよびバックライト、LCD用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 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の指数関数的なI-V特性は、電圧のわずかな増加が大きく、破壊的な可能性のある電流の増加を引き起こすことを意味します。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：損失電力は低いですが、特に高温環境下や高電流で駆動する場合には、パッドに十分なPCB銅面積を確保して放熱を助けることが重要です。
基板ストレス：はんだ付け中または後にPCBを曲げたり反らせたりしないでください。これはLEDパッケージに応力亀裂を誘発する可能性があります。

9. 技術比較と差別化

より大きなリードフレーム型LEDと比較して、このSMDタイプは大幅なスペース節約、高い実装密度、完全自動化組立ラインとの互換性を提供し、製造コストを削減します。AlGaInP技術の使用は、高効率と鮮やかな黄緑色を実現します。厳格な環境規制（RoHS、REACH、ハロゲンフリー）への準拠は、グローバル市場を対象とした現代の電子設計にとって将来性のある選択肢となります。

10. よくある質問 (FAQ)

Q: 直列抵抗なしでこのLEDを駆動できますか？
A: いいえ。データシートは保護抵抗を使用する必要があることを明確に警告しています。電圧源から直接LEDを動作させると、制御不能な電流が流れ、急速に故障します。
Q: 防湿バッグを開封後、7日のフロアライフを超えた場合はどうなりますか？
A: LEDが大気中の湿気を吸収している可能性があります。適切なベーキングなしではんだ付けすると、リフロー中の急速な蒸気膨張によりポップコーン現象や内部剥離を引き起こし、故障の原因となります。規定のベーキング手順に従ってください。
Q: ラベルのビンコードはどのように解釈すればよいですか？
A: CAT、HUE、REFコードは、セクション3.1、3.2、3.3で詳述されている光度、主波長、順方向電圧のビンに対応します。アレイ内で均一な性能を得るには、一貫したビンを選択することが鍵です。

11. 実践的な設計および使用例

例1: ダッシュボードスイッチバックライト：設計者が10個の均一な黄緑色インジケータを必要としています。一貫した輝度と色を確保するために、同じ光度ビン（例：すべてP1）および同じ主波長ビン（例：すべてCC3）からのLEDを指定する必要があります。単一の電流制限抵抗は、ビン2の最大順方向電圧（2.35V）を使用して計算でき、一部のユニットがより低いVfを持っている場合でも、すべてのユニットの安全な動作を保証します。
例2: 高密度ステータスパネル：50個のLEDを備えたパネルでは、SMDパッケージを使用することで非常にコンパクトなレイアウトが可能になります。設計者は、リフロー中の良好なはんだ接合形成を容易にするために、PCBパッド設計がデータシートの推奨事項と一致していることを確認する必要があります。密接に配置されたパッド間のはんだブリッジを防ぐために、ステンシル開口設計を最適化する必要があります。

12. 動作原理

このLEDは、リン化アルミニウムガリウムインジウム（AlGaInP）材料に基づく半導体ダイオードです。バンドギャップエネルギーを超える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。AlGaInP層の特定の組成が発光波長を決定し、この場合は黄緑色スペクトル（〜575nm）になります。エポキシ樹脂レンズは水色透明で、光取り出し効率を最大化し、140度の指向角に発光パターンを形成します。

13. 技術トレンド

インジケータおよびバックライト用LEDのトレンドは、小型化、効率向上（ルーメン毎ワット）、信頼性の向上に向かって続いています。17-21のようなSMDパッケージは、その製造上の利点から標準となりつつあります。また、フルカラーディスプレイや自動車用照明クラスターなど、高い色および輝度均一性を要求するアプリケーションの需要を満たすために、精密なビニングとより厳しい許容差への重視が高まっています。さらに、環境に持続可能なエレクトロニクスへの取り組みにより、ハロゲンフリーおよびRoHS準拠材料は、すべての新規コンポーネントの基本的な要件であり続けています。