SMD LED 16-213/T7D-AQ1R1QY/3T データシート - 純白色 - 120° 広視野角 - 5mA駆動 - 最大3.2V - 日本語技術文書

1. 製品概要

16-213/T7D-AQ1R1QY/3Tは、小型化と高信頼性を求める現代の電子機器アプリケーション向けに設計されたコンパクトな表面実装デバイス（SMD）LEDです。この部品はInGaNチップ技術を採用し、純白色の光出力を実現します。主な利点は、従来のリードフレーム型LEDと比較して占有面積が大幅に削減され、プリント基板（PCB）上の実装密度向上、保管スペースの削減、最終的にはより小型のエンドユーザー機器の開発に貢献することです。軽量構造により、小型・携帯機器アプリケーションにも最適です。

2. 主な特長と適合規格

本LEDは、直径7インチのリールに8mmテープで梱包されて供給され、標準的な自動実装機との完全な互換性を備えています。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います。単色（純白色）タイプです。鉛フリー製品として製造され、主要な環境・安全規制であるEU RoHS指令、EU REACH規則、およびハロゲンフリー規格（臭素<900 ppm、塩素<900 ppm、合計<1500 ppm）に準拠しています。

3. 絶対最大定格

信頼性を確保し、損傷を防ぐため、デバイスの動作限界を超えてはなりません。最大逆電圧（V_R）は5Vです。連続順電流（I_F）定格は30 mAです。パルス動作時、ピーク順電流（I_FP）は、1 kHz、デューティ比1/10の条件下で100 mAに達することができます。最大許容損失（P_d）は120 mWです。デバイスは最大1000V（人体モデル）の静電気放電（ESD）に耐えます。動作温度範囲（T_opr）は-40°Cから+85°C、保管温度範囲（T_stg）はやや広く-40°Cから+90°Cです。リフロー（最大260°C、10秒）および手はんだ（最大350°C、3秒）の温度ガイドラインが提供されています。

4. 電気・光学特性

以下のパラメータは、周囲温度（T_a）25°Cで規定されています。光度（I_v）は、標準試験電流5 mAにおいて、最小72ミリカンデラ（mcd）から最大140 mcdの範囲です。本デバイスは非常に広い視野角を特徴とし、代表的な半値角2θ_1/2は120度です。順電圧（V_F）は、5 mA時で通常2.7Vから3.2Vの範囲です。逆電流（I_R）は、逆電圧5V印加時に最大値50 µAです。許容差は以下の通りです：光度（±11%）、主波長（±1 nm）、順電圧（±0.05V）。

5. ビニングシステム

アプリケーション設計における一貫性を確保するため、LEDは主要な性能パラメータに基づいてビンに分類されます。

5.1 光度ビニング

光度は、I_F=5mAにおいて、3つのビンコードに分類されます：Q1（72-90 mcd）、Q2（90-112 mcd）、R1（112-140 mcd）。ビン内でのこのパラメータの許容差は±11%です。

5.2 順電圧ビニング

順電圧は、I_F=5mAにおいて、5つのコードにビニングされます：29（2.7-2.8V）、30（2.8-2.9V）、31（2.9-3.0V）、32（3.0-3.1V）、33（3.1-3.2V）。ビン内での順電圧の許容差は±0.1Vです。

5.3 色度座標ビニング

純白色は、CIE 1931色度図内で定義されています。仕様は6つのグループ（A1からA6）を規定しており、各グループは（x, y）座標平面上の四角形領域を定義します。これらの座標は、発光色が制御された白色領域内に収まることを保証します。色度座標の許容差は±0.01です。

6. 代表特性曲線の分析

データシートには、回路設計に不可欠ないくつかの特性曲線が提供されています。順電流ディレーティング曲線は、周囲温度が25°Cを超えて上昇するにつれて、許容損失限界を超えないように最大許容連続順電流を低減しなければならないことを示しています。相対光度 vs. 周囲温度曲線は、温度上昇に伴う光出力の典型的な低下を示しており、アプリケーションにおける熱管理上重要です。光度 vs. 順電流グラフは、駆動電流と光出力の非線形関係を示しています。順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）は、必要な駆動電圧と直列抵抗値を決定するために不可欠です。スペクトル分布プロットは、発光する白色光のスペクトルパワー分布を特徴づけます。最後に、指向特性図は、光強度の空間分布を視覚的に表し、120度の視野角を確認できます。

7. 機械的仕様とパッケージ情報

7.1 パッケージ外形寸法

本LEDはコンパクトなSMDフットプリントを有します。本体の長さ、幅、高さ、リード位置を含む詳細な寸法図が提供されています。規定のない公差はすべて±0.1 mmです。PCB設計のための参考として推奨パッドレイアウトが含まれていますが、設計者は自身の特定のプロセス要件に基づいて修正することを推奨します。

7.2 極性識別とラベリング

データシートは、リールおよび梱包上のラベリングについて説明しています。主要なラベルには、顧客品番（CPN）、メーカー品番（P/N）、梱包数量（QTY）、および光度ランク（CAT）、色度座標（HUE）、順電圧ランク（REF）のビニングコードが含まれます。トレーサビリティのためロット番号（LOT No.）も提供されます。

8. はんだ付け、実装、取り扱いガイドライン

8.1 回路保護

LEDには常に直列に電流制限抵抗を使用しなければなりません。LEDの指数関数的なI-V特性は、電圧のわずかな増加が、破壊的な大きな電流増加を引き起こす可能性があることを意味します。

8.2 保管と湿気感受性

LEDは乾燥剤と共に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。開封前の保管条件は、30°C以下、相対湿度（RH）90%以下とします。開封後、部品は30°C/60%RH以下の条件下で1年間のフロアライフがあります。未使用部品は防湿梱包に再封入してください。乾燥剤インジケータが変色した場合、または保管期間を超過した場合は、リフローはんだ付け前に60±5°Cで24時間のベーキング処理を行うことを推奨します。

8.3 はんだ付けプロセス

鉛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。主要パラメータには、150-200°Cの予熱段階（60-120秒）、液相線以上（217°C）の時間（60-150秒）、ピーク温度260°Cを超えず最大10秒が含まれます。最大昇温・降温速度が規定されています。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。加熱中にLEDに機械的ストレスを加えず、はんだ付け後にPCBが反らないようにしてください。

9. 梱包と発注情報

9.1 テープ・リール仕様

部品は、直径7インチ（178 mm）のリールに巻かれたエンボスキャリアテープ上で供給されます。リールロード数量は3000個です。キャリアテープのポケット間隔、テープ幅などの詳細寸法が提供されています。

9.2 防湿梱包

完全な梱包スタックは、乾燥剤パケットと共にアルミ防湿バッグ内に収められたリールで構成されます。バッグには関連する製品情報がラベル表示されています。

10. アプリケーションノートと設計上の考慮点

10.1 代表的な用途

本LEDは、様々なインジケータおよびバックライト用途に適しています。一般的な用途には、計器盤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）の状態表示灯やキーパッドバックライト、小型LCD用フラットバックライトユニット、汎用インジケータ用途などが含まれます。

10.2 設計上の考慮点

設計者は、電源電圧と所望の順電流（必要に応じてディレーティングを考慮）に基づいて適切な電流制限抵抗を選択しなければなりません。120度の広い視野角は、広い視認性を必要とするアプリケーションに優れていますが、狭角LEDと比較して狭いビームでの見かけの輝度が低下する可能性があります。複数のユニット間で一貫した輝度や色を必要とするアプリケーションでは、ビニング情報（CAT、HUE、REF）を慎重に考慮する必要があります。高周囲温度または高駆動電流で動作する設計では、性能と寿命を維持するためにPCB上の熱管理を考慮すべきです。

11. 技術比較と市場ポジショニング

大型のスルーホールLEDと比較して、このSMDタイプの主な利点は、最小限のスペース要件と自動化された大量生産組立への適合性です。120度の視野角は多くの標準LEDよりも顕著に広く、拡散板を用いたアプリケーションでより均一な照明を提供します。低い順電圧範囲（2.7-3.2V）により、単純な直列抵抗を用いて一般的な3.3Vおよび5Vのロジック電源と互換性があります。包括的な環境適合性（RoHS、REACH、ハロゲンフリー）により、厳格な規制要件を持つ世界市場での使用に適しています。

12. よくあるご質問 (FAQ)

Q: ビニングコードの目的は何ですか？

A: ビニングは電気的・光学的な一貫性を保証します。同じ光度（CAT）および順電圧（REF）ビンからのLEDを使用することで、回路設計が簡素化され、アレイ内での均一な輝度が保証されます。同じ色度（HUE）ビンを使用することで、色の一貫性が保証されます。

Q: なぜ電流制限抵抗が必須なのですか？

A: LEDは非常に急峻なI-V曲線を持つダイオードです。電流を制限する抵抗がないと、電源電圧のわずかな変動でも電流が最大定格を超え、即時故障または寿命短縮を引き起こす可能性があります。

Q: このLEDを30mAで連続動作させてもよいですか？

A: 30mA定格は25°Cにおける絶対最大値です。信頼性の高い長期動作、特に高温環境下では、順電流ディレーティング曲線に示すように電流をディレーティングすべきです。ほとんどのインジケータ用途では、5-20mAでの動作が一般的です。

Q: フロアライフ1年とはどういう意味ですか？

A: 防湿バッグを開封した後、部品はリフローはんだ付け前にベーキング処理が必要になるまで、最大1年間工場の周囲条件（最大30°C/60%RH）に曝すことができます。これは、吸湿によるはんだ付け時のポップコーン現象やパッケージクラックを防ぎます。

13. 動作原理

本LEDは、窒化インジウムガリウム（InGaN）で作られた半導体チップに基づいています。ダイオードの閾値を超える順電圧が印加されると、電子と正孔が半導体の活性領域内で再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。InGaN層の特定の組成は、青色スペクトルの光子を生成するように設計されています。デバイス選択ガイドに示されるように、通常は黄色拡散樹脂である蛍光体コーティングが、この青色光の一部を吸収し、黄色光として再放出します。残りの青色光と変換された黄色光の組み合わせにより、人間の目には白色光として知覚されます。この方法は、蛍光体変換白色LED技術として知られています。

14. 業界動向と背景

16-213 LEDのような部品は、電子機器における小型化、単位面積あたりの機能向上、自動化製造への継続的なトレンドを象徴しています。鉛フリー、ハロゲンフリー、RoHS/REACH準拠材料への移行は、環境・健康規制に対する業界全体の対応を反映しています。効率的で信頼性が高くコンパクトな光源への需要は、民生電子機器、自動車内装、産業用制御パネルなどで継続的に成長しています。半導体エピタキシーおよび蛍光体技術の進歩により、このようなSMD LEDの効率、演色性、熱安定性などの性能は向上し続けています。