LED 白色 2.8x3.5x0.8mm 3.2V 0.612W PLCC2 仕様書 - 自動車グレード データシート

1. 製品概要

本白色LEDは、青色チップと蛍光体を組み合わせて製造されており、2.80 mm x 3.50 mm x 0.80 mmのコンパクトなPLCC2パッケージを実現しています。自動車の内装および外装照明用途向けに設計され、非常に広い視野角を備え、標準的なすべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに適合します。本デバイスはテープ＆リール梱包で供給され、耐湿性レベル2に分類され、RoHSおよびREACH要件に準拠しています。さらに、製品認定試験計画はAEC-Q102応力試験認証（自動車グレード個別半導体向け）のガイドラインに従っており、過酷な環境下での高い信頼性を保証します。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 電気的および光学的特性（Ts=25°C）

試験電流150 mAで測定された主要パラメータは以下の通りです。

• 順方向電圧（VF）：最小2.8 V、標準3.2 V、最大3.4 V
• 逆方向電流（IR）：標準<10 µA（VR=5V時）
• 光束（Φ）：最小61.2 lm、標準72 lm、最大83.7 lm
• 視野角（2θ1/2）：標準120°
• 熱抵抗（Rth JS real）：標準27°C/W、最大35°C/W
• 熱抵抗（Rth JS el）：標準16°C/W、最大21°C/W

注記：測定許容差はVF ±0.1V、色座標 ±0.005、光束 ±10%が適用されます。

2.2 絶対最大定格

• 消費電力（PD）：612 mW
• 順方向電流（IF）：180 mA（DC）、350 mA（ピーク、1/10デューティ、10msパルス）
• 逆方向電圧（VR）：5 V
• ESD（HBM）：2000 V
• 動作温度（TOPR）：-40°C～+110°C
• 保管温度（TSTG）：-40°C～+110°C
• 接合部温度（TJ）：125°C

3. ビニングシステムの説明

3.1 順方向電圧ビン（IF=150mA）

• G0：2.8～3.0 V
• H0：3.0～3.2 V
• I0：3.2～3.4 V

3.2 光束ビン（IF=150mA）

• PB：61.2～67.8 lm
• QA：67.8～75.3 lm
• QB：75.3～83.7 lm

3.3 色度ビン

色座標は、CIE 1931ダイアグラム上で定義された7つのビン（VM1～VM7）に分割されます。正確なx/y座標については、データシート内の表を参照してください。これらのビンは黒体軌跡付近の白色領域をカバーし、一貫した色味を保証します。

4. 性能カーブ分析

4.1 順方向電圧 vs 順方向電流

IVカーブは、電流が電圧に対して指数関数的に増加する典型的な特性を示します。2.8Vでは電流はほぼゼロですが、3.4Vでは約180 mA（DC最大値）に達します。わずかな電圧変動で電流が大きく変化するため、電流レギュレーションを推奨します。

4.2 相対光束 vs 順方向電流

相対光束は、180 mAまでの電流に対してほぼ直線的に増加し、60 mA時の約1.8倍に達します。このカーブは、中程度の駆動電流での良好な発光効率を示しています。

4.3 相対光束 vs 接合部温度

光束は接合部温度の上昇とともに減少します。125°Cでは、光束は25°C時の約75%まで低下します。明るさを維持するには熱管理が重要です。

4.4 順方向電流 vs はんだ温度

許容最大順方向電流は、はんだ温度が上昇するにつれてディレーティングする必要があります。カーブは、110°Cでは許容電流が約60 mAに減少することを示しています。

4.5 電圧シフト vs 接合部温度

順方向電圧は温度に対して約-2 mV/°Cの割合で直線的に減少します。これはLEDとして一般的な特性です。

4.6 放射パターン

放射パターンはほぼランバート型で、半値角は60度（視野角120°）です。±90°での強度はピークの10%未満です。

4.7 色度座標シフト

CxおよびCyは温度と電流によってわずかにシフトします。150°Cの範囲において、Cxのシフトは±0.01以内、Cyのシフトは±0.005以内です。この微小なシフトにより、動作条件全体で安定した色を確保します。

4.8 スペクトル分布

白色LEDのスペクトルは400 nm～750 nmをカバーし、約450 nm（青色チップ）にピークがあり、緑黄色領域にブロードな蛍光体発光があります。これにより、自動車照明に適した高い演色評価数が得られます。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LED本体は2.80 mm x 3.50 mm x 0.80 mmです。推奨PCBパッドレイアウトはデータシートに記載されています：全体パッド寸法2.45 mm x 2.30 mm、中央サーマルパッドとアノード/カソード用の2つのサイドパッドを備えています。極性は側面図の切り欠きで示されています。

5.2 キャリアテープとリール

部品は8 mm幅のキャリアテープに4 mmピッチで供給されます。リールの直径は178 mm、ハブ幅は60 mm、スピンドル穴は13 mmです。各リールには4000個が収納されています。

5.3 ラベル仕様

ラベルには、品番、ロット番号、ビンコード（光束、色度、順方向電圧）、波長コード、数量、製造日が含まれます。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 推奨リフロープロファイル

• 昇温速度（Tsmax～Tp）：最大3°C/s
• 予熱：150°C～200°C、60～120秒
• 217°C以上（TL）の時間：最大60秒
• ピーク温度（Tp）：260°C、最大10秒
• Tp±5°C以内の時間：最大10秒
• 冷却速度：最大6°C/s
• 25°CからTpまでの総時間：最大8分

リフローはんだ付けは2回を超えないでください。サイクル間が24時間以上経過した場合、LEDが吸湿し損傷する可能性があります。

6.2 取り扱い注意事項

加熱中または冷却中に機械的ストレスを加えないでください。はんだ付け後にPCBを反らせないでください。修理時には必要に応じて両頭はんだごてを使用してください。シリコーン封止材は柔らかいため、レンズに過度の圧力をかけないでください。ピックアップノズルは穏やかな力を加える必要があります。

7. 梱包および発注情報

製品は、乾燥剤と湿度インジケータを同梱した密封防湿袋で納品されます。開封前は袋を30°C以下、相対湿度75%以下の条件で保管する必要があります。開封後は、30°C以下、相対湿度60%以下の条件下で24時間以内に使用してください。保管条件がこれらの制限を超えた場合、または乾燥剤が変色した場合は、使用前にLEDを60±5°Cで少なくとも24時間ベークしてください。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表的な用途

自動車の内装（ダッシュボード、アンビエント照明）および外装（デイタイムランニングライト、ターンシグナル、テールライト）向けに設計されています。広い視野角とコンパクトサイズにより、設計の柔軟性が得られます。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流制御：VF変動による過電流を防ぐため、必ず電流制限抵抗またはドライバを使用してください。
• 熱管理：接合部温度を125°C未満に保つために、適切なPCBサーマルパッドとビアを確保してください。
• ESD保護：特に過酷な自動車電気環境では、必要に応じて過渡サプレッションデバイスを実装してください。
• 硫黄およびハロゲン：動作環境には<硫黄化合物100 ppm以下、<臭素900 ppm以下、<塩素900 ppm以下、およびBr+Cl合計<1500 ppm以下である必要があります。
• VOC：LEDを変色させる可能性のある有機蒸気を放出する接着剤やポッティングコンパウンドは避けてください。

9. 技術比較

自動車認証を受けていない標準的なPLCC2 RGBまたは白色LEDと比較して、本製品は以下を提供します。

• AEC-Q102応力試験認証（耐久試験、熱衝撃試験、湿度試験などを含む）。
• 低熱抵抗（real値27°C/W）により、優れた放熱性を実現。
• パッケージあたりの高出力光束（150 mAで最大83.7 lm）。
• 100%鉛フリー、RoHS/REACH準拠、世界的な自動車材料規制に対応。

10. よくある質問

10.1 正しい電圧および光束ビンの選択方法は？

ドライバ設計に基づいて電圧ビンを選択し、電流の一貫性を確保してください。光束ビンは明るさに影響します。必要な出力に応じてPB、QA、QBを選択してください。精密用途では、特定のビンコードを要求してください。

10.2 ベーキング後の保管寿命は？

防湿袋を開封後、30°C以下/相対湿度60%以下の条件で保管した場合、LEDは24時間以内に使用する必要があります。そうでない場合は、リフロー前に再度ベーキングを行ってください。

10.3 このLEDはパルス幅変調（PWM）で使用できますか？

はい、PWM調光が可能です。ピーク電流定格350 mA（10%デューティ）により、短時間の高ピーク電流が許容されます。平均電力が612 mWを超えないように注意してください。

11. 実用的なアプリケーション例

自動車デイタイムランニングライト（DRL）モジュールでは、4個の本LEDをリニアアレイに配置し、総電流600 mA（LEDあたり150 mA）で駆動します。QA光束ビン（67.8～75.3 lm）を使用すると、総出力は270 lmを超え、ECE R87要件を満たします。熱解析によると、最悪の周囲温度85°Cにおいて接合部温度は85°Cに維持され、最大125°Cを大幅に下回ります。設計では、サーマルビア付きの1オンス銅PCBを使用して放熱します。

12. 原理説明

白色LEDは蛍光体変換の原理で動作します。青色InGaNチップが約450 nmの青色光を放出します。この青色光は、チップ上にコーティングされた黄色発光蛍光体（典型的にはYAG:Ce）を部分的に励起します。残りの青色光と黄色光の組み合わせにより白色光が生成されます。正確な色温度と演色性は、蛍光体の組成と厚さによって決まります。本製品は標準的な蛍光体を使用しており、相関色温度は約6000Kで、自動車用白色照明に適しています。

13. 開発動向

自動車照明業界は、より高い発光効率、より小型のパッケージ、そしてより高い信頼性へと向かっています。このPLCC2フォーマットは、高光束を維持しながら、さらに小型のパッケージ（例：2016、1616）へと進化しています。将来のトレンドとして、より優れた熱インターフェース、温度に対する色安定性の向上、制御電子機器の統合が挙げられます。本製品はAEC-Q102認証と広い動作温度範囲を備え、今日の自動車設計において信頼性の高いソリューションとして位置づけられていますが、将来のバージョンではさらに高い効率と小型化が達成される可能性があります。