SMD LED 黄色拡散 AlInGaP データシート - 120° 視野角 - 1.90-2.65V - 70mA - 185.5mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、AlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）半導体材料を用いて黄色光を発光する表面実装デバイス（SMD）発光ダイオード（LED）の仕様を詳細に記載しています。このLEDは拡散レンズを採用しており、クリアレンズLEDと比較して放出光を散乱させ、より広く均一な視野パターンを実現します。この特性は、均一な照明と広角視認性が求められるアプリケーションに適しています。

この部品の中核的な利点は、自動PCB実装用に設計されたコンパクトなSMDパッケージ、赤外線リフローはんだ付けプロセスとの互換性、および車載グレードの信頼性基準への適合性にあります。様々な電子機器分野におけるスペース制約の厳しいアプリケーション向けに設計されています。

1.1 ターゲット市場とアプリケーション

このLEDの主なターゲット市場は、特に付属品用途における車載電子機器分野です。その設計と適合性は、車室内照明、ダッシュボードインジケータ、スイッチバックライト、キャビン内のその他の非クリティカルな照明機能への組み込みに適しています。堅牢なパッケージングと規定された熱性能は、車載環境の要求に沿っています。

車載用途に加え、IC互換性、自動実装互換性、RoHS準拠といった一般的な特徴により、ポータブルデバイス、ネットワーク機器インジケータ、信頼性の高い固体照明が求められる汎用ステータス照明など、多様な民生用および産業用電子機器の実現可能な部品となっています。

2. 詳細な技術パラメータ分析

電気的、光学的、熱的パラメータを包括的に理解することは、回路設計の成功と長期にわたる信頼性の高い動作にとって極めて重要です。

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。

• 電力損失（Pd）：185.5 mW。これは、周囲温度（Ta）25°CにおいてLEDが熱として放散できる最大電力です。この限界を超えると、半導体接合部の過熱リスクがあります。
• 直流順方向電流（IF）：70 mA。印加可能な最大連続順方向電流です。
• ピーク順方向電流：100 mA。これは、パルス条件（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）でのみ許容され、電源投入時の過渡現象などの短時間の過電流状態でも損傷を引き起こさないようにします。
• 動作・保管温度範囲：-40°C から +100°C。この広い範囲は、過酷な環境下での機能性と保管性を保証し、車載アプリケーションとしての主張を裏付けます。
• 赤外線はんだ付け条件：260°C、10秒間耐性。これはリフローはんだ付けプロファイルの許容範囲を定義し、鉛フリー（Pbフリー）実装プロセスにとって重要です。

2.2 熱特性

熱管理は、LEDの性能と寿命にとって最も重要です。過度の接合部温度（Tj）は、光束維持率の加速的な低下と色ずれを引き起こします。

• 接合部温度（Tj max）：125°C。半導体接合部で許容される絶対最大温度です。
• 熱抵抗、接合部-周囲間（RθJA）：280 °C/W（標準）。16mm²の銅パッドを有する標準FR4 PCB上で測定されたこの値は、熱が接合部から周囲の空気へどれだけ効率的に移動するかを示します。値が低いほど優れています。このパラメータはPCBレイアウトと外部冷却に大きく依存します。
• 熱抵抗、接合部-はんだ付け点間（RθJS）：130 °C/W（標準）。これは、接合部からPCBパッドまでの熱経路を定義するため、多くの場合より有用な指標です。この経路は、設計者がパッドサイズや銅箔の充填を通じてより制御可能です。特に最大電流付近で動作する場合、PCBを介した効率的な放熱は、Tjを安全な限界内に保つために不可欠です。

2.3 電気的・光学的特性

これらは、Ta=25°C、順方向電流（IF）50mA（標準試験条件と思われる）で測定された代表的な性能パラメータです。

• 光度（Iv）：1800 - 3550 mcd（ミリカンデラ）。これは、特定の方向（軸上）におけるLEDの知覚される明るさの尺度です。広い範囲は、ビニングシステムが使用されていることを示しています（セクション3参照）。
• 視野角（2θ½）：120度（標準）。これは、光度が軸上の値の半分に低下する全角度です。拡散レンズがこの広い視野角を実現しています。
• ピーク発光波長（λP）：592 nm（標準）。スペクトルパワー出力が最も高くなる波長です。
• 主波長（λd）：583 - 595 nm。これは、色（黄色）を定義する人間の目が知覚する単一波長です。許容差は±1 nmです。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：20 nm（標準）。これは、放出光のスペクトル純度または帯域幅を示します。
• 順方向電圧（VF）：1.90 - 2.65 V @ 50mA。動作時のLED両端の電圧降下です。この範囲もビニングの対象となります。
• 逆方向電流（IR）：10 μA（最大） @ VR=10V。LEDは逆方向動作用に設計されていません。このパラメータは試験目的のみです。回路設計では逆電圧の印加を防止する必要があります。

3. ビニングシステムの説明

半導体製造に内在するばらつきのため、LEDは主要パラメータに基づいて選別（ビニング）されます。このシステムにより、設計者はアプリケーションに応じて一貫した性能を持つ部品を選択できます。

3.1 順方向電圧（Vf）ビニング

LEDは、50mA時の順方向電圧降下に基づいてビン（C, D, E, F, G）にグループ分けされます。例えば、ビンCは1.90Vから2.05Vをカバーし、ビンGは2.50Vから2.65Vをカバーします。より狭いVfビンを選択することで、複数のLEDを定電圧源から並列駆動する際に、電流がより均等に分担され、均一な明るさを確保するのに役立ちます。

3.2 光度（Iv）ビニング

このビニングは、LEDを輝度出力によって分類します。ビンX1（1800-2240 mcd）、X2（2240-2800 mcd）、Y1（2800-3550 mcd）が定義されています。特定の輝度レベルまたは複数ユニット間の一貫性を必要とするアプリケーションでは、必要なIvビンを指定すべきです。

3.3 主波長（Wd）ビニング

多くのアプリケーションにおいて、色の一貫性は極めて重要です。波長ビン3（583-586 nm）、4（586-589 nm）、5（589-592 nm）、6（592-595 nm）により、黄色の色調が狭い範囲内で制御されます。代表的なロットラベルは、例えば \"E/X2/5\" のように表示される場合があります。