SMD ミドルパワー イエローLED 67-21S データシート - PLCC-2 パッケージ - 2.1-2.8V - 70mA - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、PLCC-2パッケージを採用した表面実装型（SMD）ミドルパワーLED（黄色発光）の仕様を詳細に説明します。一般照明用途向けに設計され、性能、効率、小型サイズのバランスを提供します。本デバイスは広い視野角を特徴とし、鉛フリー材料で構成され、RoHS環境基準に準拠しており、現代の電子実装プロセスに適しています。

1.1 主な特徴と利点

このLEDの主な利点は、高い発光効率とミドルパワー消費特性にあり、様々な照明シナリオでの効率的な動作を可能にします。コンパクトなPLCC-2フォームファクタはPCB設計への容易な統合を促進し、120度の広い視野角は均一な光分布を保証します。鉛フリーおよびRoHS指令への準拠は、世界的な環境規制に適合しています。

1.2 対象アプリケーションと市場

このLEDは、複数の照明分野に適した汎用部品として設計されています。主な適用分野は、色と輝度の一貫性が重要な装飾・エンターテインメント照明を含みます。また、農業用照明システムにも適用可能です。さらに、汎用指定により、民生用および産業用電子機器におけるインジケータランプ、バックライト、その他の一般的な照明タスクにおける信頼性の高い選択肢となります。

2. 技術パラメータ：詳細な客観的分析

このセクションでは、定義された試験条件下におけるデバイスの動作限界と性能特性について、詳細かつ客観的な分析を提供します。

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生じる可能性のある応力限界を定義します。これらの定格は、はんだ付け点温度（T_Soldering）25°Cで規定されています。連続順方向電流（I_F）は70 mAを超えてはなりません。パルス動作では、デューティサイクル1/10、パルス幅10 msの条件下で、ピーク順方向電流（I_FP）140 mAが許容されます。最大許容損失（P_d）は200 mWです。デバイスは周囲温度（T_opr）-40°Cから+85°Cの範囲で動作し、保存温度（T_stg）は-40°Cから+100°Cの間です。接合部からはんだ付け点までの熱抵抗（R_th J-S）は50 °C/W、最大許容接合温度（T_j）は115°Cです。はんだ付けは厳格な熱プロファイルに従う必要があります：リフローはんだ付けは260°Cで最大10秒間、または手はんだ付けは350°Cで最大3秒間です。重要な注意点として、製品は静電気放電（ESD）に敏感であるため、適切な取り扱い上の注意が必要です。

2.2 電気光学特性

電気光学特性は、T_Soldering = 25°C、試験電流（I_F）= 60 mA（代表的な動作点）で測定されます。光束（I_v）の代表的な範囲は、最小8.5 lmから最大13.0 lmです。順方向電圧（V_F）は通常、2.1 Vから2.8 Vの間にあります。視野角（2θ_1/2）（半値全角で定義）は120度です。逆方向電圧（V_R）5V印加時の逆方向電流（I_R）は最大50 µAが保証されます。重要な許容差として、光束は±11%、順方向電圧はビニング値に対して±0.1Vの許容差があります。

3. ビニングシステムの説明

生産ロットの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。これにより、設計者は特定のアプリケーション要件（輝度および電気的特性）を満たす部品を選択できます。

3.1 光束ビニング

光束出力は、いくつかのビンコード（B7, B8, B9, L1, L2, L3）に分類され、各コードはI_F=60mAで測定された最小および最大光束値の特定の範囲を定義します。例えば、ビンB7は8.5から9.0 lmをカバーし、ビンL3は12.0から13.0 lmをカバーします。光束の全体許容差は±11%です。

3.2 順方向電圧ビニング

順方向電圧は、28から34のコードにビニングされ、各コードは0.1Vステップを表します。ビン28は2.1Vから2.2Vをカバーし、ビン34は2.7Vから2.8Vをカバーします。順方向電圧の許容差は、ビニング範囲から±0.1Vです。

3.3 主波長ビニング

黄色はその主波長によって定義されます。2つのビンコードが規定されています：主波長範囲585 nmから590 nmのY52、および590 nmから595 nmのY53です。主波長/ピーク波長の測定許容差は±1 nmです。

4. 特性曲線分析

グラフデータは、様々な動作条件下でのLEDの挙動に関する洞察を提供し、堅牢な回路設計と熱管理に不可欠です。

4.1 スペクトル分布

提供されたスペクトル曲線は、約540 nmから640 nmの波長にわたる相対発光強度を示しています。曲線は黄色領域（約585-595 nm付近）でピークを持ち、主波長ビンを確認するとともに、可視スペクトルの他の部分での発光は最小限です。

4.2 代表的な電気光学特性曲線

いくつかの重要な関係が示されています：図1は、接合温度が25°Cから115°Cに上昇するにつれて順方向電圧シフトが直線的に減少することを示しています。図2は、相対放射パワーが順方向電流とともに準線形的に増加する様子を描いています。図3は、相対光束が接合温度の上昇とともに減少することを示しており、これはLEDに共通する熱特性です。図4は、ドライバ設計に不可欠な順方向電流対順方向電圧の関係を示しています。図5は、はんだ付け点温度の上昇に伴って最大許容順方向電流が減少するデレーティング曲線を提供し、熱設計に重要です。図6は、空間強度分布を示す極座標放射図であり、120度の広い視野角を確認できます。

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パッケージの詳細な寸法図が提供されています。主要寸法には全長、全幅、全高、およびパッド間隔とサイズが含まれます。図面では、規定されていない寸法のデフォルト許容差は±0.15 mmと指定されています。この情報は、PCBフットプリント設計および組立時の適切な配置を確保するために重要です。

5.2 極性識別

本文では明示的に詳細は記述されていませんが、標準的なPLCC-2パッケージは通常、極性識別のためのマーク付きカソード（切り欠き、ドット、または面取りされた角など）を持ちます。設計者は、この特定部品の正確なマーキング方式を確認するためにパッケージ図面を参照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パラメータ

データシートでは、はんだ付けの最大熱プロファイルが明示されています：部品はリフローはんだ付け中、ピーク温度260°Cで最大10秒間耐えることができます。手はんだ付けの場合、限界は350°Cで3秒間です。これらの限界を超えると、LEDの内部構造またはプラスチックパッケージが損傷する可能性があります。

6.2 保管および取り扱い上の注意

本デバイスは湿気に敏感です。防湿バッグは、部品を使用する準備ができるまで開封しないでください。開封前の保管条件は、温度≤30°C、相対湿度≤90%であるべきです。開封後、部品は温度≤30°C、相対湿度≤60%の条件下で168時間（7日間）のフロアライフを持ちます。未使用のLEDはすべて、乾燥剤とともに防湿パッケージに再密封する必要があります。指定された保管時間を超過した場合、または乾燥剤インジケータが変色した場合は、使用前に吸収した湿気を除去し、リフロー中のポップコーン現象を防止するためにベーキング処理が必要です。

7. 包装および発注情報

7.1 防湿包装

LEDはエンボス加工されたキャリアテープに供給され、その後リールに巻き取られます。リールあたりの標準梱包数量は、250、500、1000、2000、3000、または4000個です。テープが入ったリールは、乾燥剤とともにアルミニウム製防湿バッグ内に密封されます。

7.2 ラベル説明

包装ラベルにはいくつかのコードが含まれます：CPN（顧客品番）、P/N（品番）、QTY（梱包数量）、CAT（光度ランク、光束ビンに対応）、HUE（主波長ランク）、REF（順方向電圧ランク）、およびLOT No（トレーサビリティのためのロット番号）。

7.3 リールおよびテープ寸法

詳細図面は、リール（直径、幅、ハブサイズ）およびキャリアテープ（ポケットピッチ、幅、深さ）の寸法を規定しています。これらは自動実装機のセットアップに重要です。これらの寸法の許容差は、特に記載がない限り通常±0.1 mmです。

8. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

8.1 電流制限およびドライバ設計

重要な設計上の注意点は、外部の電流制限抵抗または定電流ドライバが必要であるという要件です。順方向電圧には範囲があり、負の温度係数（図1に示す通り）があります。電圧源から直接駆動した場合、供給電圧のわずかな増加、または加熱によるV_Fの減少により、順方向電流が大きく、破壊的なほど増加する可能性があります。ドライバは、高温環境でのデレーティング曲線（図5）を考慮し、絶対最大定格内で動作するように設計する必要があります。

8.2 熱管理

熱抵抗（R_th J-S）が50 °C/Wであるため、はんだ付けパッドを通じた効果的な放熱は、性能と寿命を維持するために不可欠です。PCBレイアウトは、LEDパッドに接続された十分な銅面積を提供して熱を放散させるべきです。高接合温度での動作は、光束出力を低下させ（図3）、長期的な劣化を加速します。

9. 信頼性および品質保証

データシートには、信頼度90%、ロット許容不良率（LTPD）10%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。試験項目には、リフローはんだ付け耐性、サーマルショック、温度サイクル、高温高湿保管・動作、低温保管・動作、および様々な条件下での高温動作寿命試験が含まれます。各試験には特定の条件（温度、湿度、電流、時間）とサンプルサイズ（22個）、定義された合格基準（不良0個で合格、1個でロット不合格）があります。このデータは、典型的な環境および動作ストレス下での部品の堅牢性を保証します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

10.1 光束ビンと主波長ビンの違いは何ですか？

光束ビン（B7、L1など）は、LEDの総可視光出力（明るさ）を分類します。主波長ビン（Y52、Y53）は、黄色光の知覚される色または色合いを分類します。設計者は、アプリケーション内の複数ユニット間で輝度と色の両方の一貫性を確保するために、両方を指定する必要があります。

10.2 順方向電流対はんだ付け温度グラフ（図5）はどのように解釈すればよいですか？

これはデレーティング曲線です。LEDが扱える最大安全連続順方向電流は、はんだ付け点の温度が上昇するにつれて減少することを示しています。例えば、PCB設計によりLEDのはんだ接合部が85°Cに達する場合、最大駆動電流は25°Cで規定された70 mAの絶対最大定格よりも大幅に低くなります。過熱を防ぐための熱設計には、このグラフを使用する必要があります。

10.3 フロアライフとは何を意味し、なぜ重要ですか？

フロアライフは、湿気に敏感なLEDが、はんだ付けまたは再ベーキングが必要になる前に、周囲の工場環境（密封バッグ開封後）に曝露できる最大時間です。この時間を超えると、湿気がプラスチックパッケージに吸収される可能性があります。リフローはんだ付けの高温中に、この閉じ込められた湿気が急速に気化し、内部のはく離や亀裂（ポップコーン現象）を引き起こし、即時または潜在的な故障につながります。