SMD LED 23-21/G6C-AL2N1/2A データシート - ブリリアントイエロー - 2.0V 標準 - 25mA - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、23-21/G6C-AL2N1/2Aとして識別される表面実装デバイス（SMD）LEDの完全な技術仕様を提供します。この部品は、現代のコンパクトな電子アセンブリ向けに設計されたブリリアントイエローLEDです。

1.1 主要な特徴と利点

このLEDの主な利点は、そのSMDパッケージに由来します。従来のリードフレーム部品よりも大幅に小型であり、より高い基板実装密度、機器サイズの縮小、保管スペースの最小化を可能にします。軽量構造のため、小型・携帯機器アプリケーションに最適です。デバイスは7インチ径リールに巻かれた8mmテープ上にパッケージングされており、標準的な自動実装機との互換性を確保しています。赤外線および気相リフローはんだ付けプロセスの両方での使用を想定して設計されています。

1.2 適合規格および環境仕様

本製品は、主要な産業規格および環境規格を順守しています。Pbフリー（鉛フリー）部品です。製品自体はRoHS（有害物質使用制限）指令に準拠しています。また、EU REACH規則にも適合し、ハロゲンフリーに分類されます（臭素(Br)および塩素(Cl)含有量はそれぞれ900 ppm未満、合計1500 ppm未満）。

1.3 対象アプリケーション

23-21 SMD LEDは汎用性が高く、様々な照明および表示目的に適しています。主な適用分野は、計器パネル、スイッチ、シンボルのバックライト、電話やファクシミリなどの通信機器における状態表示灯およびバックライト、LCDディスプレイ用フラットバックライト、汎用インジケータなどです。

2. 技術パラメータ詳細

このセクションでは、LEDの絶対最大定格および標準動作特性について詳細に説明します。特に断りのない限り、すべてのパラメータは周囲温度(Ta)25°Cで規定されています。

2.1 絶対最大定格

これらの定格を超えると、デバイスに永久損傷が生じる可能性があります。最大逆電圧(VR)は5Vです。連続順電流(IF)は25 mAを超えてはなりません。パルス条件（デューティ比1/10、1 kHz）下では、ピーク順電流(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。はんだ付けについては、ピーク260°Cで10秒のリフロープロファイル、または350°Cで3秒の手はんだ付けが規定されています。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、通常動作条件(IF=20mA)下での光出力および電気的挙動を定義します。光度(Iv)には典型的な範囲があり、最小値と最大値はビニングシステムによって定義されます。指向角(2θ1/2)は典型的に130度であり、広い放射パターンを示します。ピーク波長(λp)は典型的に575 nm、主波長(λd)は569.5 nmから577.5 nmの範囲で、ブリリアントイエローの色に対応します。スペクトル半値幅(Δλ)は典型的に20 nmです。順電圧(VF)は典型的に2.0Vで、範囲は1.70Vから2.40Vです。5Vの逆バイアスを印加した場合の逆電流(IR)は最大10 μAです。重要な注記として、光度（±11%）および主波長（±1 nm）の許容差が規定されており、5Vの逆電圧定格はIRテスト専用であり、デバイスは逆バイアス下での動作を想定していないことが明記されています。

3. ビニングシステムの説明

色と明るさの一貫性を確保するため、LEDはビンに分類されます。本デバイスでは、2つの独立したビニングパラメータが使用されています。

3.1 光度ビニング

20mA駆動時の光出力は、4つのビン（L2、M1、M2、N1）に分類されます。L2ビンの範囲は14.5 mcdから18.0 mcdです。M1ビンは18.0 mcdから22.5 mcdをカバーします。M2ビンは22.5 mcdから28.5 mcdに及びます。最高出力のN1ビンは28.5 mcdから36.0 mcdの範囲です。特定の型番23-21/G6C-AL2N1/2Aは、光度に関してN1ビンに属することを示しています。

3.2 主波長ビニング

主波長で定義される色は、4つのビン（C16、C17、C18、C19）に分類されます。ビンC16は569.5 nmから571.5 nmをカバーします。ビンC17は571.5 nmから573.5 nmをカバーします。ビンC18は573.5 nmから575.5 nmをカバーします。ビンC19は575.5 nmから577.5 nmをカバーします。型番の接尾辞Cは、これらの色度ビンのいずれかに関連しており、特定の黄色調を保証します。

4. 性能曲線分析

グラフデータは、様々な条件下でのLEDの挙動を理解するための洞察を提供します。スペクトル分布曲線は、波長の関数としての相対放射パワーを示し、575 nmを中心とし、典型的な幅は20 nmです。順電流対順電圧（I-V）曲線は、指数関数的な関係を示し、電流制限回路の設計に重要です。相対光度対周囲温度曲線は、温度上昇に伴って光出力がどのように減少するかを示し、設計における熱管理にとって重要です。相対光度対順電流曲線は、電流の増加に伴う輝度の準線形的な増加を示し、収穫逓減点と発熱の増加を強調します。順電流デレーティング曲線は、過熱を防ぐために、周囲温度の関数として許容される最大連続電流を規定します。放射パターン図は、光強度の空間分布を示し、130度の広い指向角を確認します。

5. 機械的およびパッケージング情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは23-21 SMDパッケージ外形に準拠しています。詳細な寸法図には、長さ、幅、高さ、パッドサイズ、およびそれらの位置が規定されています。規定されていない公差はすべて±0.1 mmです。この情報は、PCBフットプリント設計および適切な実装とはんだ付けを確保するために不可欠です。

5.2 極性識別

データシートには、デバイス本体上のカソードおよびアノードのマーキングを示す図が含まれており、組立時の正しい向き付けに重要です。

6. はんだ付けおよび組立ガイド

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

Pbフリーリフローはんだ付けの詳細な温度プロファイルが提供されています。主要なフェーズは以下の通りです：150°Cから200°Cの間での60-120秒の予熱、液相線（217°C）以上の時間60-150秒、最大10秒間のピーク温度260°C以下、制御された立ち上がりおよび立ち下がり速度（それぞれ最大6°C/秒および3°C/秒）。リフローは2回を超えて行わないでください。

6.2 手はんだ付け手順

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。低電力のごて（≤25W）の使用を推奨します。熱損傷を防ぐため、各端子のはんだ付けの間には最低2秒の間隔を設けてください。

6.3 保管および湿気感受性

LEDは、乾燥剤と共に防湿バリアバッグにパッケージングされています。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。開封後、未使用のLEDは30°C以下、相対湿度(RH)60%以下で保管し、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、または乾燥剤が飽和を示した場合は、使用前に60±5°Cで24時間のベーキング（乾燥）を行い、リフロー中のポップコーン現象を防止してください。

7. パッケージングおよび発注情報

7.1 リールおよびテープ仕様

部品は、幅8mmのエンボスキャリアテープに供給され、7インチ（178mm）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。リール、キャリアテープ、カバーテープの寸法に関する詳細図が提供されており、標準公差は±0.1mmです。

7.2 ラベル説明

リールラベルには、以下の主要なフィールドが含まれます：CPN（顧客部品番号）、P/N（メーカー部品番号、例：23-21/G6C-AL2N1/2A）、QTY（梱包数量）、CAT（光度ビン、例：N1）、HUE（色度/主波長ビン）、REF（順電圧ランク）、LOT No（トレーサブルロット番号）。

8. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

8.1 回路設計上の考慮事項

電流制限は必須です：LEDは電流駆動デバイスです。順電流を推奨値の20mA（またはそれ以下）に制限するために、常に直列抵抗を使用する必要があります。供給電圧のわずかな上昇は、ダイオードの指数関数的なI-V特性により、大きく、破壊的な可能性のある電流の増加を引き起こす可能性があります。

8.2 熱管理

パッケージは小型ですが、許容損失（最大60mW）および光度の負の温度係数を考慮する必要があります。高温環境での連続動作の場合は、順電流デレーティング曲線を参照してください。放熱パッド周囲の十分なPCB銅面積は、放熱に役立ちます。

8.3 光学設計

130度の広い指向角により、このLEDは集光ビームではなく、広く均一な照明を必要とするアプリケーションに適しています。バックライトパネルやシンボルの場合、光を均一化するために拡散板を使用することがあります。

9. 使用上の注意

主要な動作上の警告を要約します：1) 常に電流制限抵抗を使用してください。2) 保管およびベーキングに関する湿気感受性デバイス(MSD)取り扱い手順を厳守してください。3) 熱損傷を避けるため、指定されたリフローまたは手はんだ付けプロファイルを正確に守ってください。4) はんだ付け中およびはんだ付け後の部品への機械的ストレスを避けてください。5) はんだ付け後の修理は推奨されません。絶対に必要な場合は、両端子を同時に加熱して部品を持ち上げるデュアルチップはんだごてを使用し、パッド損傷を避けてください。ただし、特性が変化している可能性があるため、その後デバイスの機能を確認してください。

10. 技術紹介と背景

10.1 半導体材料

このLEDは、ブリリアントイエローの光を生成するためにAlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）半導体構造を利用しています。AlGaInPは、可視スペクトルの赤から黄橙色の部分で高い効率で知られています。樹脂レンズはウォータークリアであり、チップの純粋な色が着色されずに放射されます。

10.2 SMD技術の利点

23-21パッケージのようなLEDにおけるスルーホールから表面実装技術への移行は、重要な進歩を表しています。これにより、完全な自動組立が可能になり、高速アプリケーションの寄生インダクタンスを低減し、曲がったり折れたりする可能性のあるリードを排除することで機械的信頼性を向上させ、電子製品の継続的な小型化に不可欠です。