EL トップビューLED 67-11-UG0200H-AM データシート - PLCC-2パッケージ - 緑色 - 3.1V 標準 - 20mA - 技術文書

1. 製品概要

67-11-UG0200H-AMは、主に厳しい自動車アプリケーション向けに設計された高性能表面実装型トップビューLEDです。PLCC-2（Plastic Leaded Chip Carrier）パッケージを採用し、内装照明や計器クラスターバックライト用に堅牢で信頼性の高いソリューションを提供します。その中核的な利点には、高輝度、広い視野角、およびAEC-Q101、RoHS、REACH、ハロゲンフリー要件などの厳格な自動車および環境規格への準拠が含まれます。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 光電特性

このデバイスは、標準順方向電流20mAで駆動した場合、1400ミリカンデラ（mcd）の典型的な光度を示します。主波長は典型的に523nmで、緑色を発光します。重要な特徴は、±5°の許容範囲を持つ120度の広い視野角であり、均一な光分布を保証します。順方向電圧（Vf）は、20mAで典型的に3.1Vを測定し、生産ユニットの99%に対して2.75V（最小）から3.75V（最大）の範囲で規定されています。

2.2 絶対最大定格と電気的特性

信頼性の高い動作のための重要な制限には、最大連続順方向電流30mA、最大消費電力112mWが含まれます。このデバイスは、パルス幅≤10μsの条件下で300mAのサージ電流に耐えることができます。逆電圧動作には設計されていません。動作および保管温度範囲は-40°Cから+110°Cで規定され、最大接合温度は125°Cです。この部品のESD感度定格は8kV（人体モデル）です。

2.3 熱特性

熱管理はLEDの性能と寿命にとって極めて重要です。データシートでは、接合部からはんだ付け点まで測定された2つの熱抵抗値が規定されています：実測熱抵抗（Rth JS real）130 K/Wと電気的熱抵抗（Rth JS el）100 K/Wです。このパラメータは、特定の動作条件下での接合温度の計算や適切な放熱設計に不可欠です。

3. 性能曲線分析

3.1 スペクトル分布と放射パターン

相対スペクトル分布グラフは、緑色波長領域（約523nm）にピーク発光を示しています。放射パターン図は、このトップビューLEDのランバーシアンに近い分布特性を確認しており、中心線から±60度で相対光度がピーク値の半分に低下し、120°の視野角を定義しています。

3.2 順方向電流対電圧（IV曲線）

IV曲線は、LEDに典型的な指数関数的関係を示しています。推奨動作点である20mAでは、順方向電圧は約3.1V付近に集中します。設計者は、複数のユニット間で一貫した輝度を確保するために、電流制限回路を設計する際にVfの範囲を考慮する必要があります。

3.3 温度依存性

いくつかのグラフが、温度による性能の変化を詳細に示しています。順方向電圧は負の温度係数を持ち、約2mV/°Cで減少します。光度も接合温度の上昇に伴って減少し、これは自動車室内のような高温環境で輝度を維持するための重要な考慮事項です。主波長は温度とともにわずかに正のシフト（増加）を示します。

3.4 電流デレーティングとパルス耐性

順方向電流デレーティング曲線が提供されており、ソルダーパッド温度（Ts）が25°Cを超えて上昇するにつれて、最大許容連続電流を減らさなければならないことを示しています。例えば、Tsが110°Cの場合、最大電流は30mAです。許容パルス耐性グラフにより、設計者はデューティ比とパルス幅に基づいて、パルス動作の安全なピーク電流を計算することができます。

4. ビニングシステムの説明

この製品は、アプリケーションの一貫性を確保するために、主要パラメータについて選別されたビンで提供されています。

4.1 光度ビニング

包括的なビニングテーブルには、L1（11.2-14 mcd）からGA（18000-22400 mcd）までのグループがリストされています。67-11-UG0200H-AMの品番は、強調表示されているように、AA（1120-1400 mcd）およびAB（1400-1800 mcd）の範囲内のビンに対応しています。これにより、必要な輝度レベルに基づいて選択することが可能です。

4.2 主波長ビニング

主波長は、測定許容差±1nmでビニングされています。この製品の特定のビンコードは注文情報で定義されており、厳密な色合わせを必要とするアプリケーション向けに正確な色選択を可能にします。

5. 機械的仕様、パッケージングおよび実装情報

5.1 機械的寸法

LEDは標準的なPLCC-2パッケージに収められています。詳細な機械図面（PDF参照）には、パッケージ本体、リード間隔、全高の正確な寸法が記載されており、これはPCBフットプリント設計とクリアランスチェックに不可欠です。

5.2 推奨ソルダーパッドレイアウト

信頼性の高いはんだ付けと適切な熱接続を確保するために、推奨ソルダーパッドパターンが提供されています。このレイアウトに従うことで、トゥームストーニングを防止し、部品の放熱パッドからPCBへの最適な放熱を確保するのに役立ちます。

5.3 リフローはんだ付けプロファイル

この部品はリフローはんだ付けに適しています。プロファイルは、はんだ接合部温度を217°C以上に60秒から150秒の間維持しなければなりません。ピーク温度と液相線以上の時間は、熱損傷を防ぐために標準的なIPC/JEDECガイドラインに従って制御する必要があります。

5.4 パッケージング情報

LEDは、自動ピックアンドプレース組立機に適したエンボス加工されたテープおよびリールパッケージで供給されます。梱包仕様には、テープ幅、ポケット間隔、リール直径、リールあたりの数量の詳細が含まれます。

6. アプリケーションガイドラインと設計上の考慮点

6.1 主なアプリケーションシナリオ

主に設計されたアプリケーションは、自動車内装照明（例：足元灯、ドアパネル灯、スイッチバックライト）およびクラスター計器バックライトです。AEC-Q101認定と広い動作温度範囲により、これらの過酷な環境に適しています。

6.2 回路設計上の考慮点

1. 電流駆動：安定した発光出力と長寿命のため、特にVfの変動を考慮すると、直列抵抗を用いた定電圧源よりも定電流ドライバの使用を強く推奨します。典型的な動作点は20mAです。 2.ESD保護：8kV HBMの定格がありますが、自動車アプリケーションでは、LEDに接続されたPCBラインに外部ESD保護を実装することが望ましいです。 3.熱設計：提供された熱抵抗値とデレーティング曲線を使用して、予想される接合温度を計算してください。LEDの放熱パッドの下のPCBに十分な銅面積を確保し、ヒートシンクとして機能させ、Tsを安全な限界内に保つようにしてください。 4.光学設計：120°の視野角は広範囲の照明に理想的です。集光が必要な場合は、二次光学素子（レンズ）が必要になる場合があります。

7. 使用上の注意

• デバイスに逆電圧を印加しないでください。
• デレーティング曲線に示されている最小順方向電流3mA以下で動作させないでください。
• パッケージのクラックや内部材料の劣化を防ぐために、推奨リフローはんだ付けプロファイルを厳守してください。
• パッケージが開封された場合は、MSL（湿気感受性レベル）2の注意事項に従って部品を取り扱ってください。
• 取り扱いや組立時にレンズに機械的ストレスをかけないでください。

8. 注文情報と品番の構成

品番67-11-UG0200H-AMは、特定のコーディングシステムに従っています。完全な構成の詳細はPDFに記載されていますが、通常、パッケージタイプ（PLCC-2）、色（緑）、光度ビン、主波長ビンなどの情報をコード化しています。輝度と波長の特定のビン選択は、アプリケーションのニーズに合わせて部品を調整するために、注文時に行われます。

9. 技術比較と差別化

標準的な非自動車用PLCC-2 LEDと比較して、67-11-UG0200H-AMは以下の主要な差別化要素を提供します： 1.自動車認定：AEC-Q101認証により、自動車グレードの温度サイクル、湿度、動作ストレステスト下での信頼性が保証されます。 2.拡張温度範囲：-40°Cから+110°Cでの動作は、一般的な民生用LEDの範囲を超えています。 3.強化された信頼性基準：ハロゲンフリー（Br/Cl制限）、RoHS、REACHへの準拠により、自動車およびその他の敏感な市場における環境および規制要件に対応しています。 4.一貫したビニング：輝度と波長の厳密なビニングにより、複数LEDアレイでの予測可能な性能が提供されます。

10. よくある質問（FAQ）

10.1 経時的な光度低下の主な原因は何ですか？

主な原因は接合温度です。LEDを推奨電流以上で動作させたり、放熱が不十分な状態で使用したりすると、ルーメン維持率の低下が加速します。アプリケーションの制約内で接合温度を可能な限り低く保つように設計してください。

10.2 5V電源と抵抗でこのLEDを駆動できますか？

はい、可能ですが最適ではありません。直列抵抗（R = (電源電圧 - LEDのVf) / I_f）を使用する方法は一般的です。しかし、典型的なVfの変動（2.75Vから3.75V）により、電流、したがって輝度はユニットごとに大きく変動します。一貫した性能のためには、定電流回路の使用を推奨します。

10.3 このLEDは自動車の外装照明に適していますか？

データシートでは、内装照明およびクラスター用途が規定されています。外装照明では、通常、より高い侵入保護（IP）定格、異なる色仕様が必要であり、異なる規制基準の対象となる場合があります。このPLCC-2パッケージは、通常、天候に直接さらされるための密封はされていません。

10.4 2つの異なる熱抵抗値はどのように解釈すればよいですか？

Rth JS real（130 K/W）は物理的な熱的方法を用いて測定されます。Rth JS el（100 K/W）は電気的挙動（Vfの温度変化）から計算されます。詳細な熱モデリングについては、メーカーのアプリケーションノートを参照してください。ただし、保守的な設計には高い方の値（130 K/W）を使用すべきです。

11. 実用的な設計と使用例

11.1 自動車ダッシュボードバックライト

ダッシュボードクラスターでは、複数のLEDが導光板の後ろにアレイ状に配置されることがよくあります。均一な色と輝度をディスプレイ全体で達成するためには、同じ輝度および波長ビン（例えば、すべてビンAAおよび特定の波長ビン）のLEDを使用することが極めて重要です。広い120°の視野角は、光を導光板の端に効率的に結合させるのに役立ちます。

11.2 ドアハンドルポケットライト

車両の12Vシステム（バックコンバータまたはリニアレギュレータを使用）からの単純な電流調整回路で駆動される単一のLEDで、ドアハンドルポケットを照らすことができます。高い光度（典型的に1400mcd）により、レンズやカバーで拡散された場合でも十分な光出力が確保されます。堅牢なPLCC-2パッケージは、ドアアセンブリ内の振動に耐えます。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、半導体エレクトロルミネッセンスに基づいています。半導体チップ（緑光の場合は典型的にInGaN）のp-n接合に順方向バイアス電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。特定の材料組成と量子井戸構造が主波長（色）を決定します。PLCC-2パッケージは、チップをプラスチックモールドに封入し、内蔵された反射カップで光出力をトップビューパターンに形成し、リードと放熱パッドを介して機械的保護と放熱経路を提供します。

13. 業界動向と発展

自動車LED市場は、いくつかの明確なトレンドとともに進化し続けています： 1.統合の増加：設計を簡素化するためのマルチチップパッケージ（例：RGB LED）や統合ドライバLEDへの移行。 2.高効率化：ワットあたりのルーメン（効率）を高め、消費電力と熱負荷を低減するためのチップ技術の継続的な開発。 3.高度な通信：スマートで適応型の照明システムのためのセンサーや通信プロトコル（LINやCANなど）とのLEDの統合。 4.小型化：空間制約のある設計向けに、光学性能を維持または向上させた小型パッケージフットプリントの開発。 5.強化された信頼性要求：LEDが安全信号アプリケーションでより重要になるにつれて、寿命と故障率の要件はさらに厳しくなり、材料と製造プロセスの改善が求められています。