トップビューLED 45-21シリーズ ブリリアントイエロー - 3.0x2.0x1.1mm - 2.25V 標準 - 40mW - 日本語技術データシート

1. 製品概要

本資料は、トップビュー表面実装LED部品の仕様を詳細に説明します。このデバイスは、AlGaInPチップ材料をウォータークリア樹脂で封止することで実現された、鮮やかな黄色発光が特徴です。主な設計上の利点は、広い視野角と内部反射体による最適化された光結合であり、ライトパイプアプリケーションに特に適しています。また、低電流要求仕様であるため、携帯機器などの電力に敏感なアプリケーションにおける理想的な選択肢となります。

本製品は、信頼性と規格適合を考慮して設計されています。白色SMTパッケージで、個別の2ピンリードフレームを備えています。RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー規格（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）に適合しています。さらに、AEC-Q101規格に準拠して認定されており、車載インテリア照明（例：ダッシュボードバックライト）などの過酷な環境での使用に適しています。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

永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いけません。

• 逆電圧 (V_R):5 V
• 順電流 (I_F):50 mA (連続)
• ピーク順電流 (I_FP):100 mA (デューティ比 1/10 @1kHz)
• 電力損失 (P_d):120 mW
• 静電気放電 (ESD) HBM:2000 V
• 動作温度 (T_opr):-40°C ～ +85°C
• 保存温度 (T_stg):-40°C ～ +90°C
• はんだ付け温度 (T_sol):リフロー：260°C、10秒間；手はんだ：350°C、3秒間。

2.2 電気光学特性 (T_a=25°C)

標準条件下で測定された代表的な性能パラメータです。

• 光度 (I_v):450 ～ 900 mcd (I_F=20mA時)
• 視野角 (2θ_1/2):120 度 (代表値)
• ピーク波長 (λ_p):591 nm (代表値)
• 主波長 (λ_d):585.5 ～ 594.5 nm
• スペクトル放射帯域幅 (Δλ):15 nm (代表値)
• 順電圧 (V_F):1.95 ～ 2.55 V (I_F=20mA時)
• 逆電流 (I_R):最大 10 μA (V_R=5V時)

注記：許容差は、光度が±11%、主波長が±1nm、順電圧が±0.1Vです。

3. ビニングシステム説明

アプリケーション設計における一貫性を確保するため、主要な性能パラメータに基づいてデバイスはビンに分類されます。

3.1 光度ビニング

• U1:450 - 565 mcd
• U2:565 - 715 mcd
• V1:715 - 900 mcd

3.2 主波長ビニング (グループA)

• D3:585.5 - 588.5 nm
• D4:588.5 - 591.5 nm
• D5:591.5 - 594.5 nm

3.3 順電圧ビニング (グループC)

• 1:1.95 - 2.15 V
• 2:2.15 - 2.35 V
• 3:2.35 - 2.55 V

4. 性能曲線分析

代表的な電気光学特性曲線（データシート参照）は、順電流と光度、順電圧の関係、および周囲温度が性能に及ぼす影響を示しています。これらの曲線は、設計者がより高い動作温度や変化する駆動電流などの非標準条件下での動作を予測するために不可欠です。これらのグラフを分析することで、適切な電流制限抵抗の選択や、デバイスの動作範囲内での潜在的な輝度変動の理解に役立ちます。

5. 機械的仕様およびパッケージ情報

5.1 パッケージ外形寸法

本デバイスはコンパクトなSMTフットプリントを有しています。主要寸法（mm単位、特に指定がない限り許容差±0.1mm）は、長さ約3.0mm、幅約2.0mm、高さ約1.1mmです。適切な機械的・熱的接続を実現するため、推奨はんだパッドレイアウトが提供されています。

5.2 極性識別

アノード (+) はパッケージ上面に明確にマーキングされています。正しい極性方向での実装は、回路の正常動作を確保するために極めて重要です。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 はんだ付け方法

主に推奨される組立方法は、赤外線（IR）リフローはんだ付けです。ピーク温度260°C、最大10秒間の特定の鉛フリーリフロー温度プロファイルが提案されています。リフローはんだ付けは2回を超えて行ってはいけません。手はんだは可能ですが、先端温度350°C以下で、端子ごとに3秒以内、25W以下の容量のはんだごてを使用して慎重に行う必要があります。

6.2 保管および取り扱い上の注意

• ESD感度:本デバイスは静電気放電に敏感です。適切なESD取り扱い手順に従わなければなりません。
• 湿気感度:LEDは乾燥剤入りの防湿バッグに梱包されています。
  • 使用準備が整うまでバッグを開封しないでください。
  • 開封前：1年間まで、温度30°C以下、相対湿度70%以下の条件で保管してください。
  • 開封後：温度30°C以下、相対湿度60%以下の条件で3日以内に使用してください。未使用部品は乾燥パッケージに再密封する必要があります。
  • 乾燥剤インジケータの色が変化した場合、または保管期間を超えた場合は、使用前に60±5°Cで24時間の1回限りのベーキングが必要です。

6.3 重要な使用上の注意

• 電流保護:外部の電流制限抵抗は必須です。LEDの指数関数的なV-I特性は、わずかな電圧上昇が大きく破壊的な電流サージを引き起こす可能性があることを意味します。
• 応力回避:加熱（はんだ付け）中にLED本体に機械的応力を加えないでください。また、組立後にPCBを反らせないでください。
• 修理:はんだ付け後の修理は推奨されません。やむを得ない場合は、両方の端子を同時に加熱して損傷を防ぐために、両頭はんだごてを使用しなければなりません。

7. 梱包および発注情報

7.1 梱包仕様

部品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。標準リールには2000個が含まれています。自動ピックアンドプレースマシンのセットアップを容易にするため、キャリアテープポケットおよびリールの詳細寸法が提供されています。

7.2 ラベル説明

リールラベルには、トレーサビリティと仕様のためのいくつかのコードが含まれています：

• P/N:品番 (例：45-21/YSC-AU1V1C/2T-AFM)
• LOT No:製造ロット番号
• QTY:梱包数量
• CAT:光度ビンコード (例：V1)
• HUE:主波長ビンコード (例：D4)
• REF:順電圧ビンコード (例：2)

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

• 通信機器:電話機やファクシミリの状態表示およびバックライト。
• 民生電子機器:LCD、スイッチ、シンボルのフラットバックライト。
• 一般照明:均一な光分布のためのライトパイプアプリケーション。パネルインジケータに最適です。
• 車載インテリア:ダッシュボードバックライトおよびその他のインテリア照明機能（AEC-Q101認定）。

8.2 設計上の考慮事項

• 駆動回路:順電流を設定するために、常に直列抵抗を実装してください。抵抗値は、電源電圧（V_CC）、LEDの順電圧（適切なビンからのV_F）、および所望の電流（I_F、連続50mAを超えない）に基づいて計算してください。
• 熱管理:電力損失は低いですが、高い周囲温度または最大電流付近で動作する場合は、十分なPCB銅面積またはサーマルリリーフを確保してください。
• 光学設計:120度の視野角とクリアレンズにより、広角視認性が必要なアプリケーションや光ガイドへの結合に優れたLEDです。ライトパイプや拡散板を設計する際は、角度強度分布を考慮してください。

9. 技術比較および差別化

標準LEDと比較して、本デバイスは特定のアプリケーションにおいていくつかの重要な利点を提供します。広い120度の視野角は、多くの狭角LEDよりも優れており、二次光学系なしでパネルアプリケーションにおいてより均一な照明を提供します。AEC-Q101認定は、車載およびその他の高信頼性市場にとって重要な差別化要因であり、熱衝撃、耐湿性、長期安定性に関する厳格なテストを意味します。黄色/オレンジ/赤色用のAlGaInP材料の組み合わせは、GaAsPなどの旧技術と比較して、通常、より高い発光効率と優れた温度安定性を提供します。ハロゲンフリーおよび鉛フリー適合は、現代の環境規制への準拠を保証します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

10.1 5V電源を使用する場合、どの抵抗値を使用すべきですか？

代表的な順電圧2.25V、目標電流20mAを使用すると、計算は次の通りです：R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.25V) / 0.02A = 137.5 Ω。標準の150 Ω抵抗を使用すると、電流は約18.3mAとわずかに低くなり、安全で仕様内です。電流が所望の制限を決して超えないことを保証するために、最悪ケース設計にはデータシートの最大V_F（2.55V）を使用してください。

10.2 このLEDを調光用のPWM信号で駆動できますか？

はい、パルス幅変調（PWM）はLEDを調光する効果的な方法です。各パルスのピーク電流が絶対最大定格の50mA（連続）または100mA（パルス）を超えないようにしてください。周波数は、目に見えるちらつきを避けるために十分に高く（通常 >100Hz）する必要があります。

10.3 なぜ保管およびベーキング手順がそれほど重要なのですか？

SMDパッケージは大気中の湿気を吸収する可能性があります。高温のリフローはんだ付けプロセス中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張し、内部剥離やポップコーン現象を引き起こし、パッケージを割ってデバイスを破壊する可能性があります。ベーキングプロセスは、部品がリフローを受ける前に、この吸収された湿気を穏やかに除去します。

11. 実践的設計ケーススタディ

シナリオ:産業用制御パネルの状態表示インジケータクラスタを設計する。インジケータは広角から視認可能で、信頼性が高く、マイクロコントローラの3.3V GPIOピンから直接駆動される必要がある。
解決策:このLEDは非常に適しています。120度の視野角により、様々なオペレータ位置からの視認性が確保されます。AEC-Q101レベルの信頼性は、産業環境に有益です。回路については、3.3V電源を使用し、20mA時のV_Fを2.25Vと仮定すると、(3.3V - 2.25V)/0.02A = 52.5 Ω（56 Ωを使用）の直列抵抗が必要です。マイクロコントローラGPIOは20mAをシンク/ソースできます。低消費電力（LEDあたり40mW）により、パネル上の発熱が最小限に抑えられます。

12. 動作原理紹介

これは半導体発光ダイオードです。アノードとカソード間に特性順電圧（V_F）を超える順電圧が印加されると、電子と正孔がAlGaInP半導体チップの活性領域に注入されます。これらの電荷キャリアが再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlGaInP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、これが放出される光の波長（色）を定義します—この場合は鮮やかな黄色（約591 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、レンズとして機能して、指定された120度の視野角を達成するように光出力を形成します。

13. 技術トレンド

インジケータLEDの一般的なトレンドは、より高い効率（ワットあたりの光出力の増加）、高密度ボードのためのより小さなパッケージサイズ、内蔵電流調整や保護ダイオードなどの機能の統合の増加に向かっています。また、より広範な環境適合（RoHSを超えてPFASなどの物質を含む）と、車載および産業アプリケーションのための強化された信頼性基準への強い推進も見られます。これは、本コンポーネントのAEC-Q101認定に見られます。AlGaInPのような先進的な半導体材料の使用は、フィルタリングされたり蛍光体変換された白色LEDと比較して、赤、オレンジ、黄色の色において優れた性能を提供し続けています。