SMD リフレクターLED 67-23/R6GHBHC-B05/2T データシート - パッケージ 6.0x3.2x1.9mm - 電圧 2.0-3.95V - 色 赤/緑/青 - 技術文書

1. 製品概要

67-23/R6GHBHC-B05/2Tは、P-LCC-4パッケージに内蔵リフレクターを備えた表面実装型（SMD）LEDです。この部品は、鮮やかな赤色（R6）、鮮やかな緑色（GH）、青色（BH）の発光色を有する多色光学インジケーターとして設計されています。パッケージは白色樹脂ボディと無色透明ウィンドウを特徴とし、光出力を向上させ、クリーンな美的外観を提供します。RoHS指令に準拠した鉛フリー製品であり、環境規制を考慮した現代の電子アセンブリに適しています。

このLEDの中核的な利点は、高密度PCB設計に理想的なコンパクトなP-LCC-4フットプリントと、発光強度と視野角制御を向上させる内蔵リフレクターです。主なターゲット市場は、状態表示とバックライト用の通信機器、スイッチやシンボル照明用の民生電子機器、LCDフラットバックライト、信頼性の高い明るく色純度の高い光源が求められる汎用インジケーターアプリケーションです。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

絶対最大定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のあるストレスの限界を定義します。3つの色バリアント（R6、GH、BH）すべてにおいて、最大連続順方向電流（I_F）は25 mAで、パルス動作における許容ピーク順方向電流（I_FP）は100 mAです。最大逆電圧（V_R）は5 Vです。電力損失（P_d）定格は、赤色チップで120 mW、緑色および青色チップで110 mWであり、これは熱管理設計において重要です。デバイスは-40°Cから+85°Cの温度範囲で動作し、-40°Cから+90°Cで保管できます。はんだ付け温度の制限は、リフロー（最大10秒間260°C）および手はんだ（最大3秒間350°C）について規定されています。

2.2 電気光学特性

電気光学パラメータは、周囲温度25°C、順方向電流20 mAの標準試験条件で測定されます。発光強度はチップとビンによって異なります：赤色（R6）は112〜285 mcd、緑色（GH）は180〜715 mcd、青色（BH）は72〜285 mcdの範囲です。すべてのチップは、典型的な視野角（2θ_1/2）が120度です。ピーク波長（λ_p）は、赤色が約632 nm、緑色が約518 nm、青色が約468 nmです。対応する主波長（λ_d）は、各色について指定された範囲を持ちます。順方向電圧（V_F）は、赤色チップで典型的に2.0V（最大2.4V）、緑色および青色チップで3.4V（最大3.95V）です。V_R=5Vにおける逆電流（I_R）は、赤色で最大10 µA、緑色/青色で最大50 µAです。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、主要な光学および電気パラメータに基づいてユニットを分類するビニングシステムを採用しており、アプリケーション性能の一貫性を確保します。

3.1 発光強度ビニング

発光強度は、各チップタイプについて、I_F=20mAで定義された特定のビンに分類されます。赤色（R6）チップ：ビンR（112-180 mcd）およびビンS（180-285 mcd）。緑色（GH）チップ：ビンS（180-285 mcd）、ビンT（285-450 mcd）、ビンU（450-715 mcd）。青色（BH）チップ：ビンQ（72-112 mcd）、ビンR（112-180 mcd）、ビンS（180-285 mcd）。発光強度には±11%の許容差が適用されます。

3.2 主波長ビニング

主波長も色純度を制御するためにビニングされます。赤色（R6）チップ：ビンFF1（621-626 nm）およびビンFF2（626-631 nm）。緑色（GH）チップ：ビンX（520-525 nm）およびビンY（525-530 nm）。青色（BH）チップ：ビンX（465-470 nm）およびビンY（470-475 nm）。主波長には±1 nmの許容差が指定されています。順方向電圧の許容差は±0.1Vです。

4. 性能曲線分析

データシートには、各チップタイプ（R6、GH、BH）の典型的な電気光学特性曲線が含まれています。具体的なグラフィカルデータは本文には提供されていませんが、これらの曲線は通常、順方向電流と発光強度の関係、順方向電圧対順方向電流、および周囲温度が発光強度に及ぼす影響を示しています。このような曲線を分析することは、設計者が異なる電流で駆動する場合や様々な熱環境下など、非標準動作条件下でのLEDの挙動を理解するために不可欠です。曲線は、適切な電流制限抵抗の選択や、製品の動作温度範囲にわたる輝度と色ずれの予測に役立ちます。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDはP-LCC-4パッケージに収められています。全体のパッケージ寸法は、長さ6.0mm、幅3.2mm、高さ1.9mmです（代表値、詳細は寸法図を参照）。パッケージにはリフレクターカップが含まれます。図面には、赤色、緑色、青色チップのアノードおよびカソードパッドの位置が示されています。指定されていないすべての公差は±0.1mmです。

5.2 極性識別

パッケージ図面には極性が明確にマークされています。正しい極性接続は、5Vに制限された逆バイアス損傷を防ぐために重要です。設計者は、PCBフットプリントをパッケージ図面と一致させ、組立時の適切な向きを確保する必要があります。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

鉛フリーリフローはんだ付け温度プロファイルが推奨されます。主要パラメータは以下の通りです：150-200°Cの予熱ゾーンで60-120秒（最大上昇速度3°C/秒）；217°C以上の時間は60-150秒；ピーク温度は260°Cを超えてはならず、このピークでの時間は最大10秒に制限；冷却速度は6°C/秒を超えてはなりません。同一デバイスでのリフローはんだ付けは2回を超えてはなりません。

6.2 保管および取り扱い上の注意

LEDは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。開封前は、温度≤30°C、湿度≤90%RHで保管してください。開封後、部品は温度≤30°C、湿度≤60%RHの条件下でフロアライフ168時間です。未使用部品は防湿パッケージに再密封する必要があります。湿度インジケーターが活性化を示すか、保管時間を超えた場合は、はんだ付け前に60°C±5°Cで24時間のベーキング処理が必要です。

6.3 過電流保護

外部の電流制限抵抗は必須です。順方向電圧には許容差があり、わずかな変動でも電流が大きく変化し、焼損につなが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/電流特性に基づいて計算する必要があります。

7. 梱包および発注情報

LEDは防湿キャリアテープに供給され、リールに巻かれています。標準の梱包数量はリールあたり2000個です。キャリアテープとリールの寸法はデータシートに記載されています。リールのラベルには、品番（P/N）、梱包数量（QTY）、発光強度ランク（CAT）、主波長ランク（HUE）、順方向電圧ランク（REF）の特定のビンコードを含む主要情報が記載されています。

8. アプリケーション提案

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

• 通信機器：電話機やファクシミリにおける状態インジケーター、メッセージ待機ランプ、キーパッドバックライト。
• 民生電子機器：LCDパネルのバックライト、メンブレンスイッチおよびパネルシンボルの照明。
• ライトパイプアプリケーション：透明ウィンドウと明るい出力により、製品筐体の所望の位置に光を伝達するための光導波路との使用に適しています。
• 汎用表示：広範な電子機器における電源状態、モード選択、その他のユーザーインターフェースフィードバック。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流駆動：常に直列抵抗を使用してください。寿命向上のため、絶対最大電流（例：試験条件に従った20mA）以下で駆動することを検討してください。
• 熱管理：特に複数のLEDを使用する場合や高温環境で動作させる場合、PCBレイアウトが放熱を可能にすることを確認してください。電力損失定格を超えてはなりません。
• 光学設計：120度の視野角は広い視認性を提供します。指向性のある光が必要な場合は、レンズやライトパイプなどの二次光学部品が必要になる場合があります。
• ESD保護：ESD感度は異なります（赤色は2000V HBM、緑色/青色は150V HBM）。取り扱いおよび組立中に適切なESD対策を実施してください。

9. 技術比較と差別化

類似パッケージの非リフレクター型SMD LEDと比較して、67-23シリーズの内蔵リフレクターは、リフレクターがより多くの光を前方に導くため、同じチップ駆動電流でより高い軸上発光強度を提供します。透明ウィンドウを備えたP-LCC-4パッケージは、通常、拡散パッケージよりも優れた光取り出し効率を提供します。単一のパッケージタイプで3つの鮮明な原色（赤、緑、青）が利用可能であることは、多色表示システムの在庫と設計を簡素化します。強度と波長について指定されたビニングは、設計者に予測可能な色と輝度性能を提供し、これはビニングされていない、または緩やかにビニングされた代替品に対する利点です。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 緑色と青色のLEDを3.3Vで直接駆動できますか？

A: 可能性はありますが、確実ではありません。典型的な順方向電圧は3.4Vで、最大3.95Vです。3.3Vでは、LEDは完全に点灯しないか、全く点灯しない可能性があり、特にV_Fが増加する低温ではその傾向があります。昇圧回路または電流制限抵抗を伴うより高い電源電圧（例：5V）の使用が推奨されます。

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λ_p）は、スペクトルパワー分布が最大となる波長です。主波長（λ_d）は、LEDの知覚される色に一致する単色光の単一波長です。λ_dは、人間の視覚における色指定により関連性があります。

Q: 設計において発光強度ビンをどのように解釈すればよいですか？

A: 最悪条件（例：高温、寿命末期）下でのアプリケーションに必要な最小輝度に基づいてビンを選択してください。より高いビン（例：RではなくS）を使用すると、輝度マージンが得られます。発注時に必要なビンコード（CAT）を指定してください。

11. 実践的な設計および使用事例

事例：多状態インジケーターパネルの設計

製品は、電源（緑色点灯）、スタンバイ（青色点滅）、故障（赤色点灯）を示す単一の三色インジケーターを必要としています。67-23/R6GHBHC-B05/2Tが選択されました。設計では、3つのGPIOピンを持つマイクロコントローラーを使用し、各ピンは電流制限抵抗（5V電源からの20mA駆動用に計算：赤色は約80オーム、緑色/青色は約82オーム、V_Fの許容差を考慮）を介して1つのLED色のカソードに接続されています。アノードは5Vに接続されています。ソフトウェアは、所望の色を点灯させるためにピンを制御します。広い120度の視野角により、様々な角度からの視認性が確保されます。設計者は、十分な輝度を確保するために、緑色と青色にはCAT=S、赤色にはCAT=Rのビンを指定し、所望の色見た目に一致するHUEビンを要求します。

12. 動作原理の紹介

発光ダイオード（LED）は、エレクトロルミネッセンスによって光を発する半導体デバイスです。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が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。発光の色は、活性領域で使用される半導体材料のエネルギーバンドギャップによって決定されます。この製品では、赤色（R6）チップはAlGaInP材料を使用し、緑色（GH）および青色（BH）チップはInGaN材料を使用しています。高反射率材料で作られた内蔵リフレクターは、半導体チップを取り囲み、側面発光を前方に再指向させ、視野方向での有用な光出力を増加させます。透明なエポキシ樹脂封止材はチップを保護し、一次レンズとして機能します。

13. 業界動向と発展

SMD LED市場は、より高い効率（ワットあたりのルーメン）、小型化のためのより小さなパッケージサイズ、より厳格なビニングによる改善された色の一貫性に向かって進化し続けています。また、自動車照明や高輝度ディスプレイなどのアプリケーションによって駆動され、より高温および高電流密度条件下での信頼性への関心も高まっています。白色LED用の新しい蛍光体や、より良い熱安定性とUV安定性のための改良された封止材など、先進材料の使用が進行中です。さらに、回路設計を簡素化し性能安定性を向上させるために、LEDパッケージ内に制御電子機器（例：定電流ドライバー）を統合する動きも発展途上のトレンドです。