SMD LED 17-21/G6C-FP1Q1B/3T データシート - サイズ 1.6x0.8x0.6mm - 電圧 1.75-2.35V - 電力 60mW - ブリリアントイエローグリーン - 日本語技術文書

1. 製品概要

17-21/G6C-FP1Q1B/3Tは、AlGaInPチップ技術を採用し、ブリリアントイエローグリーン光を発光する表面実装デバイス（SMD）LEDです。この部品は、スペースと重量が重要な制約となる高密度PCBアプリケーション向けに設計されています。そのコンパクトな1.6mm x 0.8mm x 0.6mmのフットプリントにより、従来のリードフレームLEDと比較して、基板サイズおよび機器寸法の大幅な削減が可能です。

本LEDは、直径7インチのリールに巻かれた8mmテープ上にパッケージングされており、自動実装機（ピックアンドプレース）との完全な互換性を備えています。標準的な赤外線および気相はんだリフロー工程に適合しています。デバイスは、ウォータークリア樹脂レンズを備えた単色タイプとして構成されています。鉛フリー製品として製造され、RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー規格（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）を含む主要な環境規制に準拠しています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDの主な利点は、その極小サイズにあり、これはPCB上のより高い実装密度、保管スペース要件の削減、そして最終的にはより小型のエンドユーザー機器の開発に直接つながります。軽量構造であることも、携帯型および小型電子機器アプリケーションに理想的です。

ターゲットアプリケーションは多岐にわたり、インジケータおよびバックライト機能に焦点を当てています。主要な市場には、自動車内装（例：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（例：電話機およびファクシミリのインジケータおよびバックライト）、LCD、スイッチ、シンボル用のフラットバックライトを必要とする一般電子機器が含まれます。

2. 技術パラメータ詳細

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。これらの限界以下または限界での動作は保証されません。

• 逆電圧（V_R）：5V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部破壊を引き起こす可能性があります。
• 順電流（I_F）：25 mA DC。連続動作電流はこの値を超えてはなりません。
• ピーク順電流（I_FP）：60 mA。これは、1 kHz、デューティサイクル1/10のパルス条件下でのみ許容されます。
• 電力損失（P_d）：60 mW。これは、周囲温度（T_a）25°Cにおいてパッケージが放散できる最大電力です。
• 静電気放電（ESD）：人体モデル（HBM）定格2000V。適切なESD取り扱い手順が必須です。
• 動作温度（T_opr）：-40°C から +85°C。デバイスはこの周囲温度範囲内で動作することが保証されています。
• 保管温度（T_stg）：-40°C から +90°C。
• はんだ付け温度（T_sol）：リフローはんだ付けの場合、最大10秒間、ピーク温度260°Cが規定されています。手はんだ付けの場合、端子ごとに最大3秒間、はんだごて先端温度は350°C以下でなければなりません。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータはT_a=25°Cで測定され、デバイスの代表的な性能を定義します。

• 光度（I_v）：順電流（I_F）20 mAにおいて、45.0 mcd（最小）から90.0 mcd（最大）の範囲。代表値はこのビン範囲内に収まります。
• 指向角（2θ_1/2）：代表的な広い指向角140度。
• ピーク波長（λ_p）：代表値575 nm。
• 主波長（λ_d）：570.0 nm（最小）から574.5 nm（最大）の範囲で、知覚される色をブリリアントイエローグリーンとして定義します。
• スペクトル半値幅（Δλ）：代表値20 nm（ピーク強度の半値全幅（FWHM）で測定）。
• 順電圧（V_F）：I_F=20 mAにおいて、1.75 V（最小）から2.35 V（最大）の範囲。
• 逆電流（I_R）：逆電圧（V_R）5V印加時、最大10 μA。重要注意：本デバイスは逆バイアス動作用に設計されていません。この試験条件はリーク電流特性評価のみを目的としています。

許容差：データシートは製造許容差を規定しています：光度（±11%）、主波長（±1 nm）、順電圧（±0.1 V）。

3. ビンニングシステム説明

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいてビンに仕分けられます。

3.1 光度ビンニング

ビンはコードP1、P2、Q1で定義され、I_F=20 mAで測定されます。

• P1：45.0 – 57.0 mcd
• P2：57.0 – 72.0 mcd
• Q1：72.0 – 90.0 mcd

3.2 主波長ビンニング

ビンはコードCC2、CC3、CC4で定義され、I_F=20 mAで測定されます。

• CC2：570.00 – 571.50 nm
• CC3：571.50 – 573.00 nm
• CC4：573.00 – 574.50 nm

3.3 順電圧ビンニング

ビンはコード0、1、2で定義され、I_F=20 mAで測定されます。

• 0：1.75 – 1.95 V
• 1：1.95 – 2.15 V
• 2：2.15 – 2.35 V

特定の型番17-21/G6C-FP1Q1B/3Tにはこれらのビンコードが組み込まれており、"FP1Q1B"はおそらく特定の光度（Q1）およびその他の特性ビンを示しています。

4. 性能曲線分析

データシートは代表的な電気光学特性曲線を参照しています。提供されたテキストには表示されていませんが、そのような曲線には通常以下が含まれます：

• 相対光度 vs. 順電流（I_F）：光出力が電流とともにどのように増加するかを示し、通常は高電流で飽和する準線形の関係です。
• 順電圧 vs. 順電流（I-V曲線）：指数関数的関係を示し、定電流回路設計に不可欠です。
• 相対光度 vs. 周囲温度：接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示し、熱管理における重要な考慮事項です。
• スペクトル分布：相対強度対波長のプロットで、約575 nmにピークを持ち、約20 nmのFWHM帯域幅を示します。

これらの曲線は、設計者が非標準条件（異なる電流、温度）下での性能を予測し、駆動回路を最適化するために不可欠です。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

17-21 SMD LEDはコンパクトな長方形パッケージです。主要寸法（mm単位、特に指定がない限り許容差±0.1mm）には、本体サイズが長さ約1.6mm、幅約0.8mm、高さ約0.6mmが含まれます。データシートには、パッドレイアウト、部品外形、カソード識別マークの位置を示す詳細な寸法図が含まれています。

5.2 極性識別

パッケージ図上に明確なカソードマークが示されています。LEDを損傷する可能性のある逆バイアス接続を防ぐため、実装時に正しい極性を確認する必要があります。

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（Pbフリー）リフロープロファイルが規定されています：

• 予熱：150°Cから200°C、60-120秒間。
• 液相線以上時間（217°C）：60-150秒間。
• ピーク温度：最大260°C。
• ピーク温度±5°C以内時間：最大10秒間。
• 加熱速度：最大6°C/秒。
• 255°C以上時間：最大30秒間。
• 冷却速度：最大3°C/秒。

重要注意：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。加熱中はLEDに機械的ストレスを加えないでください。はんだ付け後、回路基板が反らないようにしてください。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、先端温度350°C以下、容量25W未満のはんだごてを使用してください。端子ごとの接触時間は3秒を超えてはなりません。各端子のはんだ付けの間隔は2秒以上空けてください。手はんだ付けは熱損傷のリスクが高くなります。

6.3 保管および湿気感受性

製品は乾燥剤入りの防湿バリアバッグに梱包されています。

• 使用準備が整うまでバッグを開封しないでください。
• 開封後、未使用のLEDは、温度≤30°C、相対湿度≤60%で保管する必要があります。
• バッグ開封後の"フロアライフ"は168時間（7日間）です。
• 暴露時間を超えた場合、または乾燥剤インジケータが変色した場合は、リフロー前に60±5°Cで24時間のベーキングが必要です。

6.4 修理

はんだ付け後の修理は強く推奨されません。やむを得ない場合は、両端子を同時に加熱して熱ストレスを避けるため、両頭はんだごてを使用する必要があります。LED特性への影響は事前に確認する必要があります。

7. 梱包および発注情報

7.1 リールおよびテープ仕様

LEDは、直径7インチのリール上のエンボスキャリアテープで供給されます。各リールには3000個が含まれます。キャリアテープポケットおよびリールの詳細な寸法図が提供されており、自動供給装置との互換性を確保しています。

7.2 ラベル説明

リールラベルには、顧客品番（CPN）、メーカー品番（P/N）、梱包数量（QTY）、光度ランク（CAT）、色度/主波長ランク（HUE）、順電圧ランク（REF）、ロット番号（LOT No）などの主要フィールドが含まれています。

8. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

8.1 電流制限は必須

LEDは電流駆動デバイスです。直列電流制限抵抗（または定電流ドライバ）が絶対に必要です。順電圧は負の温度係数と製造許容差を持ちます。電流制御なしで供給電圧がわずかに増加すると、順電流が大きく、破壊的なレベルまで増加する可能性があります。

8.2 熱管理

パッケージは小さいですが、高周囲温度または高電流アプリケーションでは、電力損失（最大60mW）および温度による光度の低下率を考慮する必要があります。LEDパッド周辺の十分なPCB銅面積は、ヒートシンクとして機能します。

8.3 ESD保護

2000V HBM定格を有していますが、LEDのアノード/カソードに接続された敏感な信号線にESD保護ダイオードを実装することは、特に携帯型または頻繁にインターフェースする機器において良い習慣です。

9. 技術比較および差別化

17-21パッケージは、従来の3mmまたは5mm丸型LED（例：直径5mmに対して1.6x0.8mm）と比較して、フットプリントが大幅に小さくなっています。0402や0603サイズなどの他のSMD LEDと比較して、17-21はパッケージ内のチップサイズが大きい可能性があるため、より高い光出力を提供する場合があります。AlGaInP技術の使用は、従来技術と比較して黄緑色スペクトル領域で高い効率を提供します。ハロゲンフリーおよびREACH規制への準拠は、現代の電子機器で要求される環境配慮設計に適しています。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 5V電源を使用する場合、どの抵抗値を使用すべきですか？

A: オームの法則を使用します：R = (V_supply- V_F) / I_F。20mAにおける代表的なV_Fが2.0Vの場合：R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω。電流が20mAを超えないことを保証するため、ビンの最大V_F（2.35V）を使用して最小抵抗値を常に計算してください：R_min= (5 - 2.35) / 0.02 = 132.5 Ω（150 Ωまたは180 Ωの標準値を使用）。

Q: 3.3V電源で駆動できますか？

A: はい、代表的なV_F（1.75-2.35V）は3.3Vを下回っています。抵抗の計算は次のようになります：R = (3.3 - V_F) / I_F.

。

Q: なぜ指向角は140°と広いのですか？

A: ウォータークリア樹脂ドームがレンズとして機能します。チップ配置とドーム形状は、広い角度からの視認性が必要なインジケータアプリケーションに理想的な、ランバート型に近い広い発光パターンを提供するように設計されています。

Q: "ブリリアントイエローグリーン"とは、色度において何を意味しますか？

A: これは、主波長範囲570-574.5 nmで定義される色の記述名です。純粋な緑（約555 nm）と純粋な黄（約585 nm）の中間に位置します。

11. 設計および使用事例

シナリオ：ネットワーク機器用ステータスインジケータパネルの設計。 パネルには、前面PCBの非常に限られたスペースに10個の独立したステータスLED（電源、リンク、アクティビティなど）が必要です。5mm丸型LEDを使用することは不可能です。17-21 SMD LEDが選択されました。設計者はデータシートのパッケージ図に従ってフットプリントを作成します。基板上には5Vラインが利用可能です。マイクロコントローラのGPIOピンは20mAを供給できます。設計者は各LEDに対して（最悪ケースのV_Fに基づいて）150Ωの電流制限抵抗を計算します。LEDは0.1インチ（2.54mm）ピッチで配置され、10個すべてがわずか25.4mmの長さの列に収まります。広い140°の指向角により、パネルを横から見た場合でもインジケータが視認可能です。ピックアンドプレース対応のテープおよびリール梱包により、完全自動実装が可能となり、製造コストと時間を削減します。

12. 技術原理紹介

このLEDは、基板上に成長させたAlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）半導体材料に基づいています。順電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入され、そこで再結合して光子（光）の形でエネルギーを放出します。結晶格子中のアルミニウム、ガリウム、インジウムの特定の比率がバンドギャップエネルギーを決定し、これが直接発光の波長（色）を定義します。このブリリアントイエローグリーンLEDでは、組成が約575 nmを中心とする波長の光子を生成するように調整されています。ウォータークリアエポキシ樹脂封止材は、半導体チップを保護し、光出力ビームを形成するレンズとして機能し、機械的安定性を提供します。

13. 技術トレンド

インジケータLEDの一般的なトレンドは、超高密度アプリケーション向けに、より小さなパッケージサイズ（例：01005、マイクロLED）に向かって続いています。また、すべての色においてより高い効率（ワットあたりのルーメン）への強い推進力もあります。AlGaInPベースのLEDでは、内部量子効率とチップからの光取り出し効率の改善に研究が焦点を当てています。統合は別のトレンドであり、マルチカラーLED（RGB）またはLEDアレイが、単一のやや大きなSMDパッケージで利用可能になっています。さらに、より広範な環境適合性（RoHSを超えて、完全な材料宣言および低炭素フットプリントを含む）への需要が、製造プロセスと材料選択に影響を与えています。