UV LED RF-C65S6-U※P-AR-04 仕様 - サイズ 6.6x6.6x4.6mm - 電圧 12.8-15.2V - 電力 15.2W - UV 365-410nm

1. 製品概要

RF-C65S6-U※P-AR-04は、365～410 nmの波長範囲で信頼性の高い紫外線（UV）放射を必要とする産業用途向けに設計された高出力UV LEDです。コンパクトなセラミックパッケージに石英レンズを採用し、優れた熱特性と高い放射束を実現します。パッケージ寸法は6.6 mm × 6.6 mm × 4.6 mmで、自動SMT実装に適しています。本デバイスは60°の視野角を持ち、最大消費電力は15.2 Wと定格されています。700 mAにおける標準的な順方向電圧は、波長ビンに応じて12.8 V～15.2 Vの範囲です。RF-C65S6はRoHS指令に準拠しており、耐湿性レベルは3（MSL 3）です。

2. 技術パラメータ分析

2.1 電気的および光学的特性

はんだ温度25°C、順方向電流700 mAにおいて、順方向電圧（VF）は3つのサブグループに分類されます：D04（12.8–13.6 V）、D05（13.6–14.4 V）、D06（14.4–15.2 V）。逆方向電流（IR）はVR = 20 Vにおいて5 µA未満です。全放射束（Φe）は波長コードによって分類されます：

• 365–370 nm（UBP）：1B42（3550 mW 最小、4500 mW 最大）、1B43（4500–6300 mW）、1B44（6300–7100 mW）
• 380–390 nm（UEP）：1B42（3550–4500 mW）、1B43（4500–6300 mW）、1B44（6300–7100 mW）
• 390–400 nm（UGP）：UEPと同じビン
• 400–410 nm (UIP): UEPと同じビン構成

測定公差: VF ±0.1 V、波長 ±2 nm、放射束 ±10%。すべての測定は、標準化されたRefond試験条件下で実施されます。

2.2 絶対最大定格

本デバイスは以下の制限値を超えてはなりません: 消費電力 PD = 15.2 W、ピーク順方向電流 IFP = 1000 mA (デューティ比1/10、パルス幅0.1 ms)、逆電圧 VR = 20 V、ESD (HBM) = 2000 V。動作温度範囲: -40°C～+80°C、保存温度: -40°C～+100°C、ジャンクション温度: 最大105°C。ジャンクション温度は105°Cを超えてはなりません。適切な熱管理が不可欠です。

2.3 熱特性

ジャンクションからはんだ接点までの熱抵抗 (RTHJ-S) は、700 mAにおいて標準値4.5 °C/Wです。この低い熱抵抗は、LEDチップから効率的に熱を逃がすセラミックパッケージ設計により達成されています。

3. ビニングシステムの説明

3.1 電圧ビン

順方向電圧は、D04（12.8～13.6 V）、D05（13.6～14.4 V）、D06（14.4～15.2 V）の3つの主要ビンに分類されます。これにより、顧客は直列または並列構成において順方向電圧が厳密に一致したLEDを選択でき、電流の不均衡を最小限に抑えることができます。

3.2 放射束ビン

放射束は、各波長範囲において1B42（3550～4500 mW）、1B43（4500～6300 mW）、1B44（6300～7100 mW）にビン分けされます。ビンコードは製品ラベルに表示されます（例：1B43）。より高い放射束ビンでは、信頼性を維持するために優れた熱管理が必要です。

3.3 波長ビン

本製品シリーズには、UBP（365–370 nm）、UEP（380–390 nm）、UGP（390–400 nm）、UIP（400–410 nm）の4つの波長バリエーションがあります。正確な波長コードは型番のサフィックスに含まれます（例：RF-C65S6-UBP-AR-04）。

4. 性能曲線分析

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流

25°Cにおける代表的なVF–IF曲線は、365 nm、385 nm、395 nm、405 nmの各バージョンにおいて、電流の増加に伴い順方向電圧が上昇することを示しています。700 mAでは、VFはビンに応じて約12.8 Vから15.2 Vの範囲となります。1000 mAのピーク時には、VFが15.5 Vを超える場合があります。

4.2 相対放射束 vs. 順方向電流

相対出力（700 mAで正規化）は、電流に対してほぼ直線的に増加します。700 mAでは相対強度は100%ですが、350 mAでは約50%に低下し、140 mAでは約20%になります。この直線的な関係は調光用途に役立ちます。

4.3 温度依存性

はんだ温度が上昇すると、相対放射束は減少します。105°Cでは、出力は25°C時の値の約70%まで低下します。最大順電流ディレーティング曲線によると、周囲温度80°Cでは、接合部温度を105°C未満に保つために、許容電流は約500mAに低減されます。

4.4 スペクトル分布

スペクトルは公称波長を中心とし、半値全幅（FWHM）は約10～15nmです。365nmバージョンは400nmを超える発光が無視できる程度である一方、405nmバージョンは可視光の紫色領域にわずかに及びます。

4.5 放射パターン

視野角（2θ1/2）は60°であり、光軸から±30°の位置で強度がピークの半分になることを意味します。放射パターンはランバート型に近いですが、やや狭く、適度なビーム広がりを必要とする用途に適しています。

5. 機械的仕様およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法とパッド設計

本LEDは、6.6 mm × 6.6 mmの正方形ボディで、高さは4.6 mmです。底面図には、2つの大きなカソードパッドとアノードパッド（各3.94 mm × 2.90 mm）に加え、より小さなサーマルパッドが示されています。極性はパッケージの面取り部で示されます。推奨される半田付けパターン（フットプリント）は寸法付きで提供され、アノードパッドは6.30 mm × 3.94 mm、カソードパッドは6.30 mm × 2.90 mm、ギャップは0.5 mmです。特に指定がない限り、すべての公差は±0.2 mmです。

5.2 キャリアテープとリール

本LEDは、幅16 mm、ピッチ4 mm、パッケージ高さに対応したポケット深さのキャリアテープに梱包されています。各リールには1000個が収納されています。リール寸法：フランジ径325±1 mm、ハブ径105±1 mm、幅20±0.5 mm、アーバ穴13.0±0.5 mm。

5.3 ラベル情報

ラベルには、部品番号、規格番号、ロット番号、ビンコード（Φe、VF、WLP）、数量、および日付が含まれます。ビンコードは、放射束ビン（例：1B43）、順方向電圧ビン（例：D05）、および波長コード（例：365）を提供します。

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

推奨リフロープロファイル：予熱は150°Cから200°Cで60～120秒間；217°Cまでの昇温（最大3°C/秒）；217°C以上の時間は最大60秒；ピーク温度260°Cで最大10秒間（ピークの5°C以内で最大30秒間）；冷却は最大6°C/秒。25°Cからピークまでの総時間は8分を超えないこと。リフローサイクルは2回のみ許可され、吸湿を避けるためサイクル間は24時間以内とします。

6.2 手はんだ付けと補修

手はんだ付けが必要な場合は、300°C未満に設定したはんだごてを使用し、3秒未満で1回のみ行ってください。リフロー後の修理は推奨しません。やむを得ない場合は、両頭はんだごてを使用し、事前にLED特性を確認してください。

6.3 保管と取り扱い上の注意

防湿バッグ開封前は、30℃以下、75%RH以下で最長1年間保管可能です。開封後は、30℃以下、60%RH以下の環境で24時間以内にご使用ください。湿度インジケーターカードが暴露を示している場合、または保管期間を超えた場合は、使用前に60±5℃で24時間以上ベークしてください。はんだ付け後の冷却中は、機械的応力や振動を加えないでください。急冷は避けてください。

7. 梱包と注文情報

7.1 梱包工程

各リールは、乾燥剤と湿度インジケーターカードと共に防湿バッグに入れられます。バッグは密封され、段ボール箱に梱包されます。箱には、製品仕様、数量、および取り扱い上の注意が表示されたラベルが貼られます。取り扱いの全工程において、ESD対策が必要です。

7.2 信頼性試験

本LEDは以下の信頼性基準を満たすこと（サンプルサイズ10個、合格0、不合格1）：

• リフロー：260℃、10秒、3サイクル（JESD22-B106）
• 熱衝撃：-40℃～100℃、15分保持、100サイクル（JESD22-A106）
• 寿命試験：25℃、700mA、1000時間（JESD22-A108）

Failure criteria: forward voltage > 1.1× USL; reverse current > 2.0× USL; radiant flux < 0.7× LSL.

8. アプリケーション推奨事項

RF-C65S6は、インク、接着剤、コーティングのUV硬化、ならびにUV殺菌（特に365nmおよび385nmバリアント）に最適です。また、光線療法、偽造検出、蛍光励起にも使用できます。最良の結果を得るには、はんだ温度を80°C未満に保つために十分な放熱設計を行ってください。適切な電流制限抵抗を備えた定電流ドライバを使用してください。動作中はLEDに逆電圧が印加されないようにしてください。高温環境では、接合部の過熱を防ぐために、温度対電流曲線に従って順方向電流をディレーティングしてください。

9. 競合技術との比較

従来の水銀ランプと比較して、このUV LEDは瞬時オン/オフ、長寿命（制御条件下で700 mAにおいて定格1000時間）、低動作電圧、そして水銀フリーを実現します。セラミックパッケージはプラスチックパッケージよりも優れた熱伝導性を提供し、より高い電力密度を可能にします。ただし、ユニットあたりの初期コストは低電力UV LEDよりも高くなる可能性がありますが、メンテナンスとエネルギー消費の低減により、総所有コストは多くの場合低くなります。

10. よくある質問

1. このLEDを700 mAより高い電流で駆動できますか？ ピーク電流は最大1000 mA（パルス）まで可能ですが、700 mAを超える連続動作は最大接合部温度を超える可能性があります。適切な熱管理が不可欠です。
2. 標準的な寿命はどのくらいですか？ 信頼性試験では、700 mA、25°Cで1000時間を保証しています。接合部温度を105°C未満に保てば、実際の使用条件下での寿命はさらに長くなる可能性があります。
3. このLEDを水の殺菌に使用できますか？ はい、特に365 nmバージョンが適していますが、LEDが湿気から適切に密閉されていることを確認してください。LED自体は防水ではありません。システム側で環境保護を提供する必要があります。
4. 推奨されるはんだペーストの種類は何ですか？ 融点が約217°Cの鉛フリーはんだが適しています。適切なはんだ量を確保するために、ステンシル厚は0.1～0.15 mmを使用してください。
5. はんだ付け後、LEDをどのように洗浄すればよいですか？ イソプロピルアルコールを使用してください。シリコンレンズやワイヤーボンドを損傷する可能性があるため、超音波洗浄は使用しないでください。

11. 実践的な設計事例

ケース1：3Dプリンティング用UV硬化アレイ 10個のLED（365 nm、1B43ビン）を各700 mAで駆動し、総電力約52 Wのリニアアレイ。LEDは銅製MCPCBに実装され、強制空冷が施されている。このアレイは、50 mm × 10 mmの領域にわたり200 mW/cm²の均一な放射照度を達成する。

ケース2：UV除菌モジュール 4個の385 nm LED（1B42ビン）を2×2アレイに配置し、リフレクタで光を30°のビームに集光する。本モジュールは医療キャビネット内の表面除菌に使用され、熱負荷低減のため500 mAで動作する。システムには、十分なUV線量を確保するためのタイマーが組み込まれている。

12. 基本原則

UV LEDは、半導体p-n接合からのエレクトロルミネセンスにより光を生成する。活性領域は通常AlGaNまたはInGaN材料に基づき、波長はインジウムとガリウムの比率によって決定される。セラミックパッケージは高熱伝導率の基板を用いてチップから熱を放散し、石英レンズは高いUV透過率と機械的保護を提供する。空乏層が薄いため、LEDはESDに敏感であり、製造および組立工程における適切なESD保護が極めて重要である。

13. 技術動向

UV LED市場は、より高い出力密度と低コスト化へとシフトしています。今後の開発には、壁面プラグ効率（現在UVAで約30～40%）の向上、長寿命化、過酷な条件下での信頼性向上が含まれます。高出力アプリケーションではマルチチップモジュールが一般的になりつつあります。このトレンドには、スマート消毒システム向けにUV LEDとセンサー、IoT接続を統合することも含まれます。技術の成熟に伴い、UV LEDはより多くのアプリケーションで従来の水銀ランプに取って代わり続けるでしょう。