SMD PLCC-2 グリーンLED G67-12S データシート - ミドルパワー - 60mA - 3.2V - 120° 視野角 - 技術文書

1. 製品概要

G67-12Sは、PLCC-2パッケージ形式の表面実装デバイス（SMD）LEDです。ミドルパワーLEDに分類され、性能と消費電力のバランスを提供するように設計されています。主な発光色はグリーンで、InGaNチップ技術とウォータークリア樹脂封止により実現されています。この組み合わせにより広い視野角が得られ、広範囲の光分布を必要とする用途に適しています。

このLEDの中核的な利点は、消費電力に対する良好な光出力を意味する高効率と、現代のスペース制約のある照明設計への統合を容易にするコンパクトなフォームファクターです。鉛フリーおよびRoHS指令への準拠により、電子部品に関する現代の環境および安全基準を満たしています。

この部品のターゲット市場は、信頼性の高い効率的なグリーン照明が必要とされる様々な照明用途に及びます。その特性は、設計者にとって汎用性の高い選択肢となります。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

恒久的な損傷を防ぐため、これらの限界を超えて動作させてはなりません。絶対最大定格は、はんだ付け点温度（T_Soldering）が25°Cの条件で規定されています。

• 順方向電流（I_F）：60 mA（連続）
• ピーク順方向電流（I_FP）：100 mA（デューティサイクル1/10、パルス幅10msで許容）
• 電力損失（P_d）：230 mW
• 動作温度（T_opr）：-40°C ～ +85°C
• 保存温度（T_stg）：-40°C ～ +100°C
• 静電気放電（ESD）人体モデル（HBM）：2000 V。この部品はESDに敏感であるため、適切な取り扱い手順が必要です。
• 熱抵抗（R_{th J-S}）：50 °C/W（接合部からはんだ付け点まで）。このパラメータは熱管理設計において重要です。
• 最大接合温度（T_j）：115 °C
• はんだ付け温度：リフローはんだ付けでは、260°Cで最大10秒間が規定されています。手はんだ付けでは、350°Cでリードごとに最大3秒間が限界です。

2.2 電気光学特性

これらの主要性能パラメータは、標準試験条件（T_Soldering= 25°C、I_F= 60 mA）で測定されています。

• 光束（I_v）：13.0 lm（最小）、18.0 lm（最大）。代表値はこの範囲内にあります。許容差は±11%です。
• 順電圧（V_F）：2.9 V（最小）、3.4 V（最大）。代表値は中間付近です。許容差は±0.1Vです。
• 視野角（2θ_1/2）：120度（代表値）。これは、光度がピーク強度の少なくとも半分となる角度範囲を定義します。

3. ビニングシステム説明

生産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分類されます。G67-12Sは、完全な製品番号（例：G2C-D1525L4L82934Z6/2T）の一部として、マルチコードビニングシステムを使用しています。

3.1 光束ビン

I_F=60mAにおける最小および最大光束でビニングされます。ビンコード（例：L4、L5）は製品番号の一部です。

• L4：13.0 lm ～ 14.0 lm
• L5：14.0 lm ～ 15.0 lm
• L6：15.0 lm ～ 16.0 lm
• L7：16.0 lm ～ 17.0 lm
• L8：17.0 lm ～ 18.0 lm

3.2 順電圧ビン

I_F=60mAにおける順電圧範囲でビニングされます。

• 36：2.9 V ～ 3.0 V
• 37：3.0 V ～ 3.1 V
• 38：3.1 V ～ 3.2 V
• 39：3.2 V ～ 3.3 V
• 40：3.3 V ～ 3.4 V

3.3 主波長ビン

主色（グリーン）の波長を定義します。

• G51：515 nm ～ 520 nm
• G52：520 nm ～ 525 nm

主波長/ピーク波長の測定許容差は±1 nmです。

4. 性能曲線分析

4.1 スペクトル分布

提供されているスペクトルグラフは、グリーン領域（約515-535 nm）における特徴的な狭帯域発光ピークを示しており、InGaNベースのグリーンLEDに典型的です。この曲線により、設計者は色純度と特定の波長に敏感なシステムでの潜在的な用途を理解することができます。

4.2 順電圧 vs. 接合温度

図1は、順電圧（V_F）が負の温度係数を持つことを示しています。接合温度（T_j）が25°Cから115°Cに上昇するにつれて、V_Fは直線的に約0.25V減少します。これは定電流ドライバーにとって重要な考慮事項であり、固定電圧供給では高温時に電流が増加する可能性があります。

4.3 相対放射パワー vs. 順方向電流

図2は、光出力（放射パワー）と駆動電流の関係を示しています。出力はサブリニアであり、電流とともに増加しますが、高電流（60-70 mAに近づく）では飽和する傾向があります。これは、最適な効率と寿命のために推奨電流範囲内で動作することの重要性を強調しています。

4.4 相対光束 vs. 接合温度

図3は、熱消光効果を示しています。光束出力は接合温度の上昇とともに減少します。T_j= 115°Cでは、出力は25°Cでの値の約80%になります。したがって、輝度を維持するためには効果的な放熱が不可欠です。

4.5 順方向電流 vs. 順電圧（IV曲線）

図4は、25°CにおけるLEDの古典的なダイオードIV特性を示しています。この曲線は指数関数的な関係を示し、デバイスは約2.9Vでオンし、公称60mA電流では3.0-3.4Vの範囲で動作します。

4.6 最大駆動電流 vs. はんだ付け温度

図5は、デレーティングガイドラインを提供します。これは、はんだ付け点の温度が上昇するにつれて、許容される最大順方向電流が減少することを示しています。このグラフは、高温環境で動作するシステムを設計する際に、接合温度限界を超えないことを保証するために不可欠です。

4.7 放射パターン

図6は、光強度の空間分布を描いた極座標図です。このパターンは広い120°の視野角を確認し、ドーム形状の樹脂を持つPLCCパッケージに典型的なニアランバート（コサイン）分布を示し、広い領域に均一な照明を提供します。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

PLCC-2パッケージは標準的なフォームファクターを持ちます。寸法図には、本体の長さ、幅、高さ、およびパッド間隔とサイズを含む主要な寸法が示されています。規定されていない公差はすべて±0.15 mmです。カソードは通常、パッケージ上のマーカーまたはフットプリント図で識別されます。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

データシートでは、2つのはんだ付け方法を規定しています：

• リフローはんだ付け：最大ピーク温度260°C、最大10秒間。
• 手はんだ付け：はんだごて先端温度350°C、リードごとに最大3秒間。

LEDチップ、ワイヤーボンド、またはプラスチックパッケージへの熱損傷を防ぐため、これらのプロファイルに従うことが極めて重要です。この部品は静電気放電（ESD）に敏感であるため、適切なESD対策を施した取り扱いとワークステーションの運用が必須です。

7. 包装および注文情報

7.1 防湿包装

LEDは、周囲湿度による損傷を防ぐために防湿包装で供給されます。これは、リフロー時（ポップコーン現象）の湿気によるストレスに敏感な部品にとって重要です。包装には、キャリアテープ、リール、乾燥剤、および密封されたアルミ防湿袋が含まれます。

7.2 リールおよびテープ寸法

リールおよびキャリアテープの詳細図面が提供されています。標準的な収容数はリールあたり4000個です。キャリアテープには、輸送および自動組立中にPLCC-2パッケージを確実に保持するように設計されたポケットがあります。

7.3 ラベル説明

リールラベルには、CPN（顧客部品番号）、P/N（製品番号）、QTY（数量）、CAT（光度ランク/ビン）、HUE（主波長ランク/ビン）、REF（順電圧ランク/ビン）、およびLOT No（トレーサビリティのためのロット番号）のいくつかのコードが含まれています。

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

• 装飾およびエンターテインメント照明：鮮やかなグリーン色と広い角度のため、看板、建築アクセント照明、舞台照明に理想的です。
• 農業照明：植物研究または補助照明に特定のグリーン波長が必要とされる特殊な園芸照明システムで使用できます。
• 一般インジケータおよびバックライト：明るく効率的なグリーン光源が必要とされる状態表示灯、パネルバックライト、および民生電子機器に適しています。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流制限：外部の電流制限抵抗または定電流ドライバーは、絶対に必要です。これは使用上の注意に記載されている通り、過電流損傷を防ぐためです。
• 熱管理：50 °C/Wの熱抵抗と光出力の温度に対する感度を考慮すると、高電力または高周囲温度での動作には、十分な放熱対策を施したPCBレイアウト、および必要に応じてヒートシンクの使用が推奨されます。
• 光学設計：120°の視野角により、拡散光を必要とする用途の二次光学設計が簡素化されます。集光ビームが必要な場合は、追加のレンズが必要になる場合があります。

9. 信頼性試験

データシートには、90%の信頼水準と10%のロット許容不良率（LTPD）で実施された包括的な信頼性試験の一覧が記載されています。試験には以下が含まれます：

• リフローはんだ付け耐性
• 熱衝撃（-10°C ↔ +100°C）
• 温度サイクル（-40°C ↔ +100°C）
• 高温高湿保存（85°C/85% RH）
• 高温高湿動作（85°C/85% RH、30mA）
• 高温/低温保存および動作寿命試験

これらの試験は、様々な環境および動作ストレス下でのLEDの堅牢性を検証し、フィールドアプリケーションでの長期性能を保証します。

10. 技術比較および差別化

PLCC-2パッケージのミドルパワーグリーンLEDとして、G67-12Sは特定のニッチを占めています。低電力インジケータLEDと比較して、光束が大幅に高く（13-18 lm 対 一般的に <5 lm）、高電力LEDと比較して、より低い電流で動作し、複雑な熱管理を必要としないため、ドライバー設計が簡素化されます。その主な利点は、標準的なSMD組立プロセスにおいて、輝度、効率、使いやすさの良好なバランスを提供することです。広い120°の視野角は、狭いビームのLEDとの重要な差別化要因であり、スポット照明ではなくエリア照明に適しています。

11. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: どの駆動電流を使用すべきですか？

A: 公称連続順方向電流は60 mAです。最適な性能と寿命のために、60 mAに設定された定電流ドライバーの使用が推奨されます。温度に対するデレーティング曲線を参照せずにこの値を超えないでください。

Q: 順電圧範囲がなぜそれほど重要ですか？

A: V_Fビン（例：3.1-3.2Vの38）は、複数のLEDを並列接続する際の一貫性を保証します。V_Fビンを一致させることで、均一な電流分配と輝度を達成するのに役立ちます。

Q: 光束ビンコード（例：L4）はどのように解釈すればよいですか？

A: ビンコードは、その特定のグループのLEDの保証された最小および最大光出力を指定します。より高いビン（例：L8）を選択すると、より高い輝度が保証されますが、コストと入手可能性に影響を与える可能性があります。

Q: このLEDを3.3Vの供給電圧で駆動できますか？

A: 可能ですが、推奨されません。順電圧は最大3.4Vになる可能性があります。3.3Vの供給では、特に高いV_Fビンのユニットでは、すべてのユニットが完全にオンしない可能性があります。常にLEDのV_F range.

に合わせて設計された電流制限回路を使用してください。

12. 設計および使用事例

シナリオ：装飾用LEDストリップライトの設計。

設計者は、建築用コーブ照明用のフレキシブルなLEDストリップを作成したいと考えています。グリーン色、広い視野角（壁を均一に照らすため）、およびミドルパワー定格（高電力LEDと比較して電源設計を簡素化）のためにG67-12Sを選択します。実装：

LEDはストリップ上に50mm間隔で配置されます。3個のLEDと電流制限抵抗が直列にグループ化され、12V DC入力用に設計されています。抵抗値は、代表的な順電圧（例：3.2V x 3 = 9.6V）と希望の60mA電流に基づいて計算されます：R = (12V - 9.6V) / 0.060A = 40 オーム。PCBには放熱のための十分な銅面積が含まれています。広い視野角により、二次拡散板が不要になり、コストと複雑さが削減されます。防湿リール包装により、ベーキングなしで自動組立の準備が整った状態で部品が到着します。

13. 動作原理

G67-12Sは半導体光源です。その中核は、窒化インジウムガリウム（InGaN）材料で作られたチップです。ダイオードのオン閾値（約2.9V）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、光子の形でエネルギーを放出します。InGaN合金の特定の組成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に対応します—この場合はグリーン（515-525 nm）です。ウォータークリアエポキシ樹脂封止材はチップを保護し、光出力を広いビームに形成するレンズとして機能し、蛍光体や他の材料を含む場合もありますが、単色グリーンLEDの場合は通常、純粋に透明です。

14. 技術トレンド

G67-12Sのような部品に代表されるミドルパワーLEDセグメントは、進化を続けています。一般的な業界トレンドには以下が含まれます：効率向上：

チップ設計、エピタキシー、およびパッケージ抽出効率の継続的な改善により、ワットあたりのルーメン（lm/W）が向上し、同じ光出力に対するエネルギー消費が削減されます。色の一貫性向上：

波長と光束のより厳しいビニング公差が標準となりつつあり、手動選別なしでマルチLEDシステムでのより良い色合わせが可能になります。信頼性向上：

パッケージ材料（例：高温シリコーン）およびダイアタッチ技術の進歩により、最大接合温度が高くなり、動作寿命が延びています。小型化：