トップビューLED 67-21シリーズ 技術データシート - P-LCC-2パッケージ - ブルー468nm - 20mA 3.2V - 120°視野角

1. 製品概要

67-21シリーズは、コンパクトなP-LCC-2表面実装パッケージに収められたトップビューLEDのファミリーです。このシリーズは、多様な電子アプリケーションにおいて光学インジケータとして信頼性の高い性能を提供するように設計されています。無色透明のウィンドウと白色のパッケージ本体を特徴としており、光学効率と美的汎用性に貢献しています。

設計の核心理念は、最適化されたパッケージ形状と内部反射体によって実現される広い視野角の提供にあります。この特性は、均一な光分布が重要なライトパイプを使用するアプリケーションに特に適しています。さらに、このデバイスは低電流レベルで動作するため、携帯機器やバッテリー駆動機器などの電力に敏感なアプリケーションに最適な選択肢となります。

本シリーズは、ソフトオレンジ、グリーン、ブルー、イエローなど複数の発光色で提供されており、本ドキュメントで詳細を説明する特定モデルはInGaNチップを使用したブルーLEDです。自動ピックアンドプレース装置および標準的な気相リフローはんだ付けプロセスと完全に互換性があり、大量生産をサポートします。本製品は鉛フリーであり、RoHS準拠基準に適合しています。

2. 技術パラメータ詳細

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ておらず、回路設計では避けるべきです。

• 逆電圧（V_R）：5 V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部の破壊を引き起こす可能性があります。
• 連続順電流（I_F）：30 mA。連続的に印加できる最大DC電流です。
• ピーク順電流（I_FP）：100 mA。これは、1kHzでデューティ比1/10のパルス条件下でのみ許容されます。
• 電力損失（P_d）：110 mW。パッケージが放散できる最大電力で、V_F* I_F.
• として計算されます。静電気放電（ESD）HBM：
• 1000 V。デバイスの静電気放電に対する感受性です。適切な取り扱い手順が必要です。_{動作温度（T}opr）：
• -40°C ～ +85°C。信頼性のある動作のための周囲温度範囲です。_{保管温度（T}stg）：
• -40°C ～ +90°C。はんだ付け温度：

デバイスは、ピーク温度260°Cで10秒間のリフローはんだ付け、または350°Cで3秒間の手はんだ付けに耐えることができます。

2.2 電気・光学特性_aこれらのパラメータは、特に断りのない限り、周囲温度（T_F）25°C、順電流（I

• ）20 mAの標準試験条件で測定されます。公差は記載通りに適用されます。_v光度（I）：
• 最小225 mcdから最大565 mcdの範囲で、代表的な公差は±11%です。これはLEDの知覚される明るさを定義します。_{視野角（2θ}1/2）：
• 120度（代表値）。光度がピーク値の半分に低下する全角であり、非常に広い放射パターンを示しています。_Pピーク波長（λ）：
• 468 nm（代表値）。スペクトルパワー分布が最大となる波長です。_d主波長（λ）：
• 464.5 nm ～ 476.5 nmの範囲で、公差は±1 nmです。この波長は光の知覚される色に対応します。スペクトル帯域幅（Δλ）：
• 25 nm（代表値）。最大パワーの半分における放射スペクトルの幅です。_F順電圧（V）：
• 20 mA時で2.70 V ～ 3.70 Vの範囲で、公差は±0.1 Vです。これはLEDが導通しているときの両端の電圧降下です。_R逆電流（I）：

逆電圧5V時で最大50 μA。

3. ビニングシステムの説明

明るさ、色、電気的特性の一貫性を確保するため、LEDはビンに分類されます。特定のデバイスコード（例：/B7C-AS2U1N/2T）にはこれらのビンコードが組み込まれています。

3.1 光度ビニング（CATコード）

• LEDは、20 mAで測定された光度に基づいてグループ分けされます。S2：
• 225 - 285 mcdT1：
• 285 - 360 mcdT2：
• 360 - 450 mcdU1：

450 - 565 mcd

3.2 主波長ビニング（HUEコード - グループA）

• ブルーLEDの場合、主波長は以下のようにビニングされます：A9：
• 464.5 - 467.5 nmA10：
• 467.5 - 470.5 nmA11：
• 470.5 - 473.5 nmA12：

473.5 - 476.5 nm

3.3 順電圧ビニング（REFコード - グループN）

• LEDは、20 mA時の順電圧降下によってもビニングされます。10：
• 2.70 - 2.90 V11：
• 2.90 - 3.10 V12：
• 3.10 - 3.30 V13：
• 3.30 - 3.50 V14：

3.50 - 3.70 V

4. 性能曲線分析

代表的な特性グラフは、様々な条件下でのLEDの挙動についての洞察を提供します。

4.1 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）

グラフは、ダイオードに典型的な非線形関係を示しています。順電圧は電流とともに増加し、非常に低い電流では約2.6Vから始まり、20mAでは約3.4Vに達します。この曲線は、電流制限回路を設計する上で不可欠です。

4.2 相対光度 vs. 順電流

光度は順電流とともに増加しますが、線形ではありません。接合温度の上昇と効率低下により、曲線は高電流で低下する傾向があります。これは、最適な効率を得るために、LEDを推奨電流（20mA）またはその近辺で駆動することの重要性を強調しています。

4.3 相対光度 vs. 周囲温度

光出力は周囲温度の上昇とともに減少します。グラフは、最大動作温度の+85°Cでは、出力が25°C時よりも大幅に低くなる可能性があることを示しています。この熱デレーティングは、周囲温度が高いアプリケーションで考慮する必要があります。

4.4 スペクトル分布

スペクトルプロットは、ピークが約468nm、代表的な帯域幅が25nmのブルー発光を確認しています。スペクトルは、InGaNベースのブルーLEDに期待されるように単色です。

4.5 放射パターン

極座標図は、広い120°の視野角を視覚的に確認し、強度が広い角度で比較的均一で、その後低下するランバート型に近い放射パターンを示しています。

4.6 順電流デレーティング曲線

この曲線は、周囲温度の関数として許容される最大連続順電流を規定します。温度が上昇すると、110mWの電力損失限界を超えないように、また長期信頼性を確保するために、最大安全電流は減少します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法（P-LCC-2）

LEDは表面実装パッケージに収められています。主要寸法には、本体サイズ、リード間隔、全高が含まれます。指定のない公差はすべて±0.1mmです。パッケージは、リフローはんだ付け中の安定性と、標準的な8mmキャリアテープとの互換性のために設計されています。

5.2 極性識別

カソードは通常、パッケージ上のノッチ、ドット、またはチップキャビティのカソード側の緑色の着色などの視覚的マーカーによって識別されます。逆バイアス損傷を防ぐため、組立時には正しい極性を守る必要があります。

5.3 推奨PCBフットプリント

パッケージ寸法に対応し、適切なはんだフィレット形成を可能にするランドパターン設計が推奨されます。フットプリントは、信頼性の高い機械的および電気的接続を確保するために、パッケージのサーマルパッド（存在する場合）および電気的パッドと整合させる必要があります。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

本デバイスは、気相および赤外線リフローはんだ付けに適しています。ピーク温度260°Cを超えず、持続時間10秒の標準的な鉛フリープロファイルが規定されています。液相線以上（例：217°C）の時間は、部品への熱ストレスを最小限に抑えるために制御する必要があります。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、はんだごて先端温度を350°Cに制限し、リードごとの接触時間は3秒を超えないようにしてください。低電力のごてを使用し、パッケージに機械的ストレスを加えないようにしてください。

6.3 湿気感受性と保管

7. 梱包および発注情報

7.1 テープ＆リール仕様

部品は、8mm幅のエンボス加工キャリアテープに供給されます。リール寸法とポケット間隔は、自動フィーダーとの互換性のために標準化されています。標準的な梱包数量はリールあたり2000個で、最小発注数量は250、500、1000、または2000個が利用可能です。

7.2 ラベル情報

リールラベルには、トレーサビリティと識別のための重要な情報が含まれています。これには、部品番号（PN）、顧客部品番号（CPN）、数量（QTY）、ロット番号、および光度（CAT）、主波長（HUE）、順電圧（REF）の特定のビニングコードが含まれます。

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シナリオ

• 自動車エレクトロニクス：ダッシュボード計器、スイッチ、制御パネルのバックライト。
• 通信機器：電話機、ファクシミリ、ネットワークハードウェアのステータスインジケータおよびキーパッドバックライト。
• 民生用電子機器：家電、オーディオ/ビデオ機器、コンピュータ周辺機器における電源/ステータスインジケータ、LCDディスプレイ、シンボル、メンブレンスイッチのバックライト。
• 一般的な表示：明るく信頼性が高く、低電力のステータスインジケータを必要とするあらゆるアプリケーション。

8.2 ライトパイプ設計上の考慮点

広い120°の視野角は、ライトパイプアプリケーションにとって重要な利点です。最適な結合効率を得るためには：

• LEDをライトパイプの入口にできるだけ近づけて配置します。
• ライトパイプ材料が高い透過率を持ち、光を効果的に導き分散させるように設計されていることを確認します。
• パイプの入力面形状を設計する際に、LEDの放射パターンを考慮します。

8.3 回路設計上の注意点

• 常に直列の電流制限抵抗を使用してください。その値は、電源電圧（V_CC）、LEDの順電圧（V_F - 信頼性のために最大値を使用）、および希望の順電流（I_F）に基づいて計算します。公式：R = (V_CC- V_F) / I_F.
• です。 電源電圧や温度の範囲で一定の明るさを得るには、単純な抵抗の代わりに定電流ドライバの使用を検討してください。 絶対最大定格、特に逆電圧を遵守してください。回路が電圧スパイクや逆接続の影響を受けやすい場合は、保護回路（例：逆極性の並列ダイオード）を組み込んでください。
• 9. 技術比較と差別化

67-21シリーズは、SMDインジケータLEDの市場において、いくつかの主要な特徴によって差別化を図っています：

優れた視野角：

• 120°の視野角は、多くの標準的なSMD LED（60-80°程度）よりも顕著に広く、パネルインジケータにとって重要な、オフアクシス視点からのより均一な視認性を提供します。ライトパイプ向けに最適化：
• 内部反射体を備えたパッケージ設計は、現代の産業および民生製品設計で一般的な要件である、光を光導波路に効率的に結合させるために特別に調整されています。低電流動作：
• 20mA（良好な明るさ）での仕様は、同様の出力を得るためにより高い駆動電流を必要とするLEDと比較して、よりエネルギー効率が高く、バッテリー寿命に貢献します。堅牢なビニング：
• 強度、波長、電圧に関する詳細なビニングシステムにより、設計者は厳密な性能公差を持つ部品を選択でき、特に複数LEDアレイにおいて最終製品の一貫性を確保できます。10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

10.1 5V電源で使用する場合の抵抗値は？

保守的な設計のために最大V

3.7Vを使用し、目標I_F20mAとします：R = (5V - 3.7V) / 0.02A = 65オーム。最も近い標準値は68オームです。再計算：I_F= (5V - 3.7V) / 68Ω ≈ 19.1 mAで、安全かつ仕様内です。常に回路内の実際の電流を確認してください。_F10.2 3.3V電源でこのLEDを駆動できますか？

はい、ただし注意深い計算が必要です。代表的なV

3.2Vを使用します：R = (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5オーム。この非常に低い抵抗値は、電流がV_FとV_Fの変動に非常に敏感になります。V_CCのわずかな低下またはV_CCの上昇でLEDが消灯する可能性があります。電圧マージンが小さい状況では、定電流ドライバの使用を強くお勧めします。_F10.3 なぜ光度の範囲が225-565 mcdと広いのですか？

これは、製品シリーズ全体およびすべてのビンにわたる可能性のある全範囲です。個々のLEDは特定のグループ（S2、T1、T2、U1）にビニングされます。発注時には、希望の強度ビン（例：最高輝度のU1）を指定することで、はるかに狭い範囲（450-565 mcd）のLEDを得ることができます。これにより、コスト最適化と性能マッチングが可能になります。

10.4 温度は性能にどのように影響しますか？

性能曲線に示されているように、周囲温度の上昇は光出力を減少させ（効率低下）、順電圧をわずかに増加させます。高温では、許容される最大連続電流も減少します。周囲温度が高い環境（例：自動車のダッシュボード内）で動作するアプリケーションでは、設計は25°Cだけでなく、予想される動作温度での性能データに基づいて行う必要があります。

11. 実践的な設計と使用例

11.1 複数LEDステータスインジケータパネルの設計

シナリオ：

制御パネルに10個のブルーステータスインジケータが必要です。ユーザーエクスペリエンスにとって、均一な明るさと色が重要です。実装：

ビニング選択：

1. 視覚的一貫性を確保するために、10個すべてのLEDに対して同じ強度ビン（例：T2: 360-450 mcd）および主波長ビン（例：A10: 467.5-470.5 nm）を指定します。回路設計：
2. 12V電源を使用します。個別の抵抗で10個のLEDを並列駆動する場合：最大V=3.7V、I_F=20mAの抵抗を計算します。R = (12V - 3.7V) / 0.02A = 415オーム。430オーム（標準値）を使用します。抵抗あたりの電力：P = I_FR = (0.02)²* 430 = 0.172W。1/4W抵抗を使用します。電源からの総電流：10 * 20mA = 200mA。²PCBレイアウト：
3. LEDを一貫した向きで配置します。PCBのシルクスクリーン上のカソードマーカーがLEDパッケージと一致していることを確認します。200mAを流す共通の電源トレースに十分な銅を確保します。光導波路：
4. ライトパイプを使用する場合は、LEDの120°放射コーンを捕捉するようにパイプ入口をモデル化します。光学グレードのPCまたはアクリルを使用します。12. 動作原理の紹介

67-21シリーズLEDは、半導体p-n接合に基づく固体光源です。活性領域は、基板上にエピタキシャル成長された窒化インジウムガリウム（InGaN）化合物半導体材料を利用しています。ダイオードの閾値を超える順電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入され、そこで再結合します。InGaNのような直接遷移型半導体では、この再結合イベントにより光子（光）の形でエネルギーが放出されます。この場合、放射される光の特定の波長（色）、つまりブルー（〜468 nm）は、結晶成長中のインジウム含有量を変化させることで調整可能なInGaN材料のバンドギャップエネルギーによって決定されます。生成された光は、レンズとしても機能するパッケージの無色透明エポキシドームを通して取り出され、内部反射体が光を広い放射パターンに導くのに役立ちます。

13. 技術トレンドと背景

P-LCCおよび類似の表面実装パッケージのLEDは、自動化組立との互換性と小さなフットプリントにより、現代のエレクトロニクスではんだ付け用のスルーホールLEDに取って代わり、インジケータアプリケーションの主流を占めています。このセグメント内でのトレンドは以下の方向に向かっています：

高効率化：

• ルーメン毎ワット出力の向上により、さらに低い駆動電流でも十分な明るさが得られ、消費電力がさらに削減されます。小型化：
• 光学性能を維持または向上させながら、パッケージサイズの継続的な縮小（例：0603から0402メトリックへ）。光学制御の強化：
• 統合レンズ、反射体、拡散板を備えたより洗練されたパッケージ設計により、パッケージから直接特定のビームパターン（超広角、サイドビュー、集光）を生成し、二次光学系の必要性を減らします。広い色域と安定性：
• より厳密なビニング公差と改良された蛍光体技術（白色LED用）により、生産ロット間およびデバイスの寿命期間中に一貫した色度点が確保されます。信頼性と堅牢性の向上：
• より高いはんだ付け温度、過酷な環境条件に耐え、より良いESD保護を提供するための強化された材料とパッケージング技術。67-21シリーズは、広い視野角とライトパイプ互換性に焦点を当てており、光源自体が直接視界から隠されることが多い洗練された現代的な製品設計への個別インジケータの統合というトレンドにうまく適合しています。

The 67-21 series, with its focus on wide viewing angle and light pipe compatibility, aligns well with the trend of integrating discreet indicators into sleek, modern product designs where the light source itself is often hidden from direct view.