SMD3528 イエローLED データシート - サイズ 3.5x2.8mm - 電圧 2.2V - 電力 0.144W - 日本語技術文書

1. 製品概要

SMD3528 イエローLEDは、一般照明、バックライト、およびインジケータ用途向けに設計された表面実装デバイスです。この単一ダイLEDは、コンパクトなフォームファクタと広い120度の視野角を備えており、均一な照明を必要とするアプリケーションに適しています。この部品の主な利点は、標準化されたビニングシステムにあり、生産ロット間で一貫した色と光束出力を保証します。これは、色の均一性を要求するアプリケーションにとって極めて重要です。

ターゲット市場には、信頼性の高い低電力の黄色照明が必要な、民生電子機器、車載インテリア照明、サイン、装飾照明器具などが含まれます。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 絶対最大定格

本デバイスは、はんだ付け点温度(T_s)が25°Cの条件下で測定した、以下の最大条件での動作に対して定格付けされています。これらの限界を超えると、永久損傷を引き起こす可能性があります。

• 順方向電流 (I_F):30 mA (連続)
• 順方向パルス電流 (I_FP):40 mA (パルス幅 ≤10ms、デューティサイクル ≤1/10)
• 消費電力 (P_D):144 mW
• 動作温度 (T_opr):-40°C ～ +80°C
• 保管温度 (T_stg):-40°C ～ +80°C
• 接合温度 (T_j):125°C
• はんだ付け温度 (T_sld):230°C または 260°C、10秒間 (リフローはんだ付け)

2.2 電気的・光学的特性

Typical performance is measured at T_s=25°C、I_F=20mAで測定されます。

• 順方向電圧 (V_F):代表値 2.2V、最大値 2.6V
• 逆方向電圧 (V_R):5V
• 主波長 (λ_d):590 nm
• 逆方向電流 (I_R):最大 10 µA (V_R=5V時)
• 視野角 (2θ_1/2):120度

3. ビニングシステムの解説

包括的なビニングシステムは、一貫性を保証するために、主要な性能パラメータに基づいてLEDを分類します。光束測定の許容差は±7%、電圧測定の許容差は±0.08Vです。

3.1 光束ビニング

光束はI_F=20mAで測定されます。ビンコードは最小出力と代表出力を定義します。

• A2:最小 0.5 lm、代表 1.0 lm
• A3:最小 1.0 lm、代表 1.5 lm
• B1:最小 1.5 lm、代表 2.0 lm
• B2:最小 2.0 lm、代表 2.5 lm
• B3:最小 2.5 lm、代表 3.0 lm

3.2 波長ビニング

主波長は、黄色の正確な色合いを制御するためにビニングされます。

• Y1:585 nm ～ 588 nm
• Y2:588 nm ～ 591 nm
• Y3:591 nm ～ 594 nm

3.3 順方向電圧ビニング

順方向電圧は、電流制御のための回路設計を支援するためにビニングされます。

• C:1.8V ～ 2.0V
• D:2.0V ～ 2.2V
• E:2.2V ～ 2.4V
• F:2.4V ～ 2.6V

3.4 製品型番の解読

モデル番号は特定の構造に従います：T3200SYA提供された命名規則に基づくと、これは特定の内部コード、光束ビン、カラーコード（Yは黄色）、ダイ数（Sは単一小電力ダイ）、レンズコード（00はレンズなし）、およびパッケージコード（32は3528）を持つ製品として解釈できます。

4. 性能曲線分析

データシートには、異なる動作条件下でのLEDの挙動を理解するために不可欠ないくつかの特性曲線が含まれています。

4.1 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-V曲線)

この曲線は、印加された順方向電圧と結果として生じる電流との間の指数関数的関係を示します。これは、LEDが規定の電流範囲内で動作し、熱暴走を防ぐために、適切な電流制限抵抗またはドライバ回路を選択するために不可欠です。

4.2 順方向電流 vs. 相対光束

このグラフは、光出力が順方向電流とともにどのように増加するかを示しています。通常、推奨動作範囲内ではほぼ線形関係を示し、その後、高電流では効率低下と接合温度の上昇により、プラトーまたは減少が見られます。線形領域を超えて動作することは非効率的であり、劣化を加速させます。

4.3 接合温度 vs. 相対分光出力

この曲線は、LEDの色出力の熱安定性を示しています。この黄色AlInGaP LEDの場合、20mAで駆動したとき、接合温度が25°Cから125°Cの範囲で、相対分光エネルギーは90%以上を維持します。これは、動作温度範囲全体で良好な色安定性を示しており、一貫した色が必要とされるアプリケーションにとって重要です。

4.4 分光出力分布

分光曲線は、主波長（590 nm）を中心とした狭いピークを示しており、これは単色LEDの特徴です。このピークの半値全幅（FWHM）が色純度を決定します。FWHMが狭いほど、より飽和した純粋な黄色になります。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 外形寸法と外形図

LEDは標準的なSMD 3528パッケージ寸法に準拠しています：長さ約3.5mm、幅約2.8mm、代表的な高さです。PCBフットプリント設計のための公差（例：.X: ±0.10mm、.XX: ±0.05mm）を含む詳細な機械図面が提供されています。

5.2 推奨PCBランドパターンとステンシル

リフローはんだ付け時に適切なはんだ接合部を形成するために、推奨されるはんだパッドレイアウトとステンシル開口設計が提供されています。これらのガイドラインに従うことで、トゥームストーニング、位置ずれ、はんだ不足を防ぎます。

5.3 極性識別

カソードは通常、LEDパッケージの上面に緑色の点、またはパッケージ本体の片側に切り欠き/面取りでマークされています。組立時には正しい極性を確認する必要があります。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けパラメータ

LEDは、標準的な赤外線または対流リフロー工程と互換性があります。はんだ付け中の最大ボディ温度は、230°Cで10秒間、または260°Cで10秒間を超えてはなりません。プリヒート、ソーク、リフロー、冷却ゾーンを含む標準的なリフロープロファイルを使用し、ピーク温度と液相線以上の時間を制御する必要があります。

6.2 取り扱い・保管上の注意

• 指定された温度範囲（-40°C ～ +80°C）内の乾燥した静電気防止環境で保管してください。
• はんだ付け性を維持するために、製造日から12ヶ月以内に推奨保管条件下で使用してください。
• レンズとワイヤーボンドに機械的ストレスをかけないでください。
• 必要に応じてイソプロピルアルコールで清掃してください。超音波洗浄は避けてください。

7. パッケージング・発注情報

7.1 テープ&リール仕様

製品は、エンボス加工されたキャリアテープに巻かれたリールで供給されます。キャリアテープのポケットの主要寸法は、標準的なSMDピックアンドプレース装置との互換性を確保するために規定されています。カバーテープの剥離強度は、10度の角度で剥離したときに0.1Nから0.7Nと定義されています。

7.2 発注モデルの選択

特定の発注可能な品番は、ベースモデルに、光束、波長、順方向電圧の希望するビンコードを組み合わせることで導き出されます（例：T3200SYA-A2-Y2-D）。アプリケーションの輝度、色、電気的特性の要件を満たす組み合わせを選択するには、完全なビニング表を参照してください。

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーション回路

最も一般的な駆動方法は、定電流源またはDC電源と直列抵抗による単純な回路です。抵抗値は R = (V_supply- V_F) / I_F で計算されます。安定した輝度が必要なアプリケーション、または周囲温度が大きく変動する環境で使用する場合は、V_F.

の負の温度係数を補償し、安定した光出力を確保するために、定電流ドライバーの使用を強く推奨します。

8.2 熱管理に関する考慮事項

消費電力は低いですが、長期信頼性のためには、PCB上の効果的な熱管理が依然として重要です。LED接合部から熱を逃がすために、サーミカルパッド（該当する場合）またはカソード/アノードパッドに接続された十分な銅面積を確保してください。最大定格電流付近または最大定格電流で動作すると、より多くの熱が発生するため、より注意深い熱設計が必要です。

8.3 製造設計 (DFM)

推奨されるランドパターンとステンシル設計に従ってください。LEDと他の部品の間に適切な間隔を保ち、影や光学的干渉を避けてください。光ガイドや拡散板を設計する際には、120度の視野角を考慮して、目的の照明パターンを実現してください。

9. 信頼性・品質基準

9.1 信頼性試験マトリックス

• 製品は、長期性能を確保するために、JEDECおよびMIL規格に基づく一連の厳格な信頼性試験を受けます。主要な試験には以下が含まれます：高温/低温動作寿命試験 (HTOL/LTOL):
• 最大電流で85°C/-40°C、1008時間。高温高湿動作寿命試験 (HTHH):
• 最大電流で60°C/90% RH、1008時間。温度湿度バイアス試験 (THB):
• -20°Cと60°Cの間、60% RHで20サイクル。熱衝撃試験:

-40°Cと125°Cの間、100サイクル。

9.2 故障判定基準

• 以下のいずれかの現象がサンプルに発生した場合、試験は故障とみなされます：
• 順方向電圧シフト > 200mV。
• 光束劣化 > 25%（この黄色AlInGaP LEDの場合）。
• 順方向または逆方向リーク電流 > 10 µA。

致命的な故障（開放または短絡）。

10. 技術比較・差別化

非ビニングまたは一般的に指定されたLEDと比較して、この製品の主な利点は、光束、色、電圧について厳密なビン内で保証された性能を持つことです。これにより、マルチLEDアレイやバックライトユニットなど、均一性を必要とするアプリケーションにおいて、エンドユーザーによる広範な選別やマッチングが不要になります。120度の視野角は一部の競合製品よりも広く、パネル照明に適したより拡散した光放射を提供します。

11. よくある質問 (FAQ)

11.1 光束ビンA2とB3の違いは何ですか？

ビンA2は最小出力0.5 lm（代表1.0 lm）を保証し、ビンB3は最小出力2.5 lm（代表3.0 lm）を保証します。同じ20mAの駆動電流で、B3 LEDはA2 LEDよりも約2.5倍から3倍明るいです。アプリケーションに必要な輝度に基づいてビンを選択してください。

11.2 このLEDを30mAで連続駆動できますか？

はい、30mAは最大連続順方向電流定格です。ただし、絶対最大定格で動作すると、より多くの熱が発生し、長期寿命が短縮される可能性があります。最適な信頼性のためには、代表駆動電流である20mA以下で動作することを推奨します。30mAでの動作が必要な場合は、堅牢な熱管理を実装してください。

11.3 波長ビンコードY2はどのように解釈しますか？

Y2ビンコードは、LEDの主波長が588 nmから591 nmの間であることを意味します。これは、特定の制御された黄色の色合いを表します。アプリケーションで非常に特定の黄色の色合い（例：企業カラーの一致）が必要な場合は、対応する波長ビンを指定する必要があります。

11.4 定電流ドライバーは必要ですか？

単純なインジケータの場合、安定した電源と直列抵抗で十分なことが多いです。一貫した輝度が重要な照明アプリケーション、または周囲温度が大きく変動する環境では、定電流ドライバーの使用を強く推奨します。これは、温度によるLEDの順方向電圧の変化を補償し、安定した光出力を確保します。

12. 実用的なアプリケーション例

12.1 車載インテリアムード照明

同じ光束ビン（例：B2）と波長ビン（例：Y2）から選択されたこれらの黄色LEDのアレイを使用して、車両の足元照明やダッシュボードの均一な環境照明を作成できます。広い視野角は、離散的な光源からの光をブレンドするのに役立ちます。PWM調光可能な定電流ドライバーにより、輝度調整が可能です。

12.2 ステータス表示パネル

産業用制御パネルでは、複数の黄色LEDを警告または注意インジケータとして使用できます。同じ電圧ビン（例：D）のLEDを使用することで、共通の電流制限抵抗ネットワークから駆動した場合、各LEDが非常に類似した輝度を持ち、プロフェッショナルで均一な外観を作り出します。

13. 技術原理の紹介

この黄色LEDは、AlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）半導体技術に基づいています。順方向電圧が印加されると、電子と正孔が半導体ダイの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。AlInGaP材料系の特定のバンドギャップエネルギーが、放出される光の波長を決定し、この場合は黄色スペクトル（約590 nm）になります。光はチップから放出され、環境保護を提供し視野角を決定するシリコーンまたはエポキシレンズで封止されています。

14. 業界動向と発展