白色LED 2014 PLCC-2 データシート - 寸法 2.0x1.4x1.3mm - 電圧 2.7-3.3V - 電力 0.099W - 技術文書

1. 製品概要

本ドキュメントは、表面実装技術（SMT）アプリケーション向けに設計された高性能白色発光ダイオード（LED）の詳細仕様を提供します。デバイスは、青色LEDチップと蛍光体コーティングを組み合わせて白色光を生成し、コンパクトで信頼性の高いPLCC-2（プラスチック・リーデッド・チップ・キャリア）パッケージに封止されています。

1.1 一般説明

このLEDは、寸法が長さ2.0mm、幅1.4mm、高さ1.3mmの標準PLCC-2パッケージを特徴とします。このコンパクトな形状は、高密度PCBレイアウトに適しています。白色光の生成は、青色半導体チップと精密な蛍光体配合の組み合わせにより達成され、様々な動作条件下で一貫した色出力を可能にします。

1.2 主な特長

• 堅牢な機械的・電気的性能を実現するPLCC-2パッケージタイプ。
• 120度の極めて広い視野角により、均一な光分布を確保。
• 標準的なSMT実装およびはんだリフロー工程に完全対応。
• 自動化ピックアンドプレース製造向けにテープ・リール供給。
• 湿気感受性レベル（MSL）はレベル3に評価され、管理された保管が必要です。
• RoHS（有害物質制限）指令に準拠。

1.3 アプリケーション

このLEDは多用途で、以下の幅広い照明アプリケーション向けに設計されています：装飾照明およびアクセントストリップ；家電製品および電子機器のインジケータライト；ホテル、市場、オフィス、住宅環境における一般照明；信頼性が高くコンパクトな白色光源を必要とするあらゆるアプリケーション。

2. 技術パラメータ詳細分析

電気的および光学的パラメータを徹底的に理解することは、あらゆる設計への統合を成功させるために重要です。特に明記しない限り、すべての値は標準接合温度（Ts）25°Cで規定されています。

2.1 電気的および光学的特性

順電圧（VF）は、標準テスト電流20mA駆動時、最小2.7Vから最大3.3Vの範囲です。このパラメータは電源設計において重要です。逆電流（IR）は、逆電圧5Vで10µA以下が保証され、良好なダイオード特性を示します。光束出力は相関色温度（CCT）ビンにより異なります。例えば、1725-1900K（温白色）ビンのLEDは20mAで典型的に3-7ルーメン、より冷たい白色ビン（例：5925-7150K）では5-9ルーメンを提供します。演色評価数（Ra）は最小90に規定され、照射対象物の優れた色再現性を確保します。

2.2 絶対最大定格

これらの定格は、永久的な損傷が発生する可能性があるストレス限界を定義します。最大連続順電流（IF）は30mAです。ピーク順電流（IFP）は、パルス条件下（1/10デューティ比、0.1msパルス幅）で100mAに達します。最大消費電力（PD）は99mWです。デバイスは2000V（人体モデル）の静電気放電（ESD）に耐えますが、適切なESD取り扱い手順が推奨されます。動作温度範囲は-40°Cから+85°C、保管温度範囲は-40°Cから+100°Cです。最大許容接合温度（TJ）は97°Cです。

2.3 熱特性

接合からはんだ接点までの熱抵抗（RTHJ-S）は、典型的に80°C/Wです。この値は熱管理計算に不可欠です。最大接合温度を超えると、発光出力および動作寿命が大幅に低下します。設計者は、より高い周囲温度または駆動電流で動作する場合、適切なPCB銅面積および可能なヒートシンクを確保する必要があります。

3. ビニングシステム説明

量産における色および輝度の一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいてビンに仕分けされます。

3.1 順電圧および光束ビン

順電圧は、2.7-2.8V（J1）から3.2-3.3V（I1）まで0.1Vステップでビニングされます。光束は1ルーメンステップでビニングされ、WGD（3-4 lm）からOEA（8-9 lm）までコード化されます。この二重ビンシステムにより、設計者は回路バランスおよび美的均一性のため、特定の電圧および輝度要件に合致する部品を選択できます。

3.2 色温度範囲

製品は、いくつかの事前定義された相関色温度（CCT）範囲で利用可能で、それぞれに独自の部品番号接尾辞があります。これには、温白色（1725-1900K、2250-2475K）、中性白色（2600-2870K、2780-3110K）、冷白色（3760-4330K、5925-7150K）が含まれます。特定のビニング領域はCIE 1931色度図上にグラフィカルに表示され、各範囲内での色点変動に対する厳密な制御を示しています。

4. 性能曲線分析

グラフィカルデータは、様々な条件下でのデバイス挙動に対する洞察を提供します。

4.1 順電圧対順電流

特性曲線は、順電圧（VF）と順電流（IF）の間の非線形関係を示します。電流が0から30mAに増加するにつれ、順電圧は約2.8Vからわずかに3.2Vを超えるまで徐々に上昇します。この曲線は、安定した光出力を確保し、熱暴走を回避するため、定電流ドライバを設計する上で重要です。

4.2 順電流対相対強度

この曲線は、駆動電流の関数としての相対的光出力を示します。強度は電流とともに準線形的に増加します。例えば、電流を15mAから30mAに倍増しても、光出力は倍増せず、高電流での効率低下（接合温度上昇および他の要因による）を示します。最適な効率および長寿命のため、典型的な20mA付近での動作が推奨されます。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

詳細な寸法図が提供され、上面、側面、底面、極性表示ビューを含みます。主要寸法は、本体サイズ2.0mm x 1.4mm、全高1.3mm、リード幅0.6mm ± 0.05mmです。特に明記しない限り、すべての公差は典型的に±0.2mmです。適切なはんだ付けおよび機械的強度を確保するため、PCB上の推奨はんだパッドランドパターンも図示されています。

5.2 極性およびはんだ付けパターン

カソードは、通常、パッケージ上の切欠きまたは緑色インジケータで明確にマークされています。組み立て時には正しい極性を遵守する必要があります。はんだ付けパターン図は、リフローはんだ付けの最適な銅パッド設計を示し、信頼性のあるはんだフィレットの達成およびはんだ付け工程中の放熱管理に役立ちます。

6. はんだ付けおよび組み立てガイドライン

6.1 SMTリフローはんだ付け手順

部品は、標準的な赤外線または対流リフローはんだ付け工程向けに設計されています。典型的なリフロープロファイル（予熱、浸漬、リフロー、冷却段階）に従うべきです。リフロー中のピーク温度は、パッケージの最大許容温度（保管温度から暗示）を超えてはならず、プラスチック封止および内部ワイヤボンドの損傷を防止します。液相線以上時間（TAL）およびピーク温度推奨値の具体的な数値は、類似部品に対する一般的なSMTガイドラインから取得する必要があります。

6.2 取り扱い上の注意

MSLレベル3評価のため、湿気バリアバッグが工場フロア条件（30°C/60%RH）下で168時間以上開封された場合、はんだ付け前にデバイスをベーキングする必要があります。レンズへの機械的ストレスを避けてください。自動取り扱い時には適切なサイズの真空ピックアップノズルを使用します。すべての取り扱いおよび組み立て段階でESD対策を常に遵守してください。

7. 包装および発注情報

7.1 包装仕様

LEDは、エンボスキャリアテープに装着され、リール上で供給されます。キャリアテープ寸法、ポケットサイズ、リール直径は、自動実装装置に適合するよう標準化されています。リール上の詳細ラベルは、部品番号、数量、ロット番号、ビンコードを指定します。

7.2 防湿包装

MSL3要件に従い、リールは乾燥剤および湿度指示カード付きの密封防湿バッグに包装され、保管および輸送中の周囲湿気から部品を保護します。

7.3 信頼性試験

製品は一連の信頼性試験を受け、高温保管、低温保管、温度サイクル、湿度試験、はんだ耐熱性を含む場合があります。特定の試験条件および合格/不合格基準により、現場での部品の堅牢性および長寿命が確保されます。

8. アプリケーション推奨事項

最適な性能のため、LEDは定電圧ではなく定電流源で駆動することを推奨します。電流は、絶対最大定格内に留まりながら、所望の輝度に応じて設定する必要があります。PCB設計における熱経路を考慮してください；LEDの熱パッド（該当する場合）下に熱ビアを使用することで放熱が促進されます。特定の色一貫性を必要とするアプリケーションでは、調達時に必要な電圧および光束ビンコードを指定してください。

9. 技術比較

5mmスルーホールタイプなどの従来のLEDパッケージと比較して、このPLCC-2 SMD LEDは、はるかに小さな占有面積、自動組み立てへの高い適合性、および広い視野角を提供します。PLCC-2ファミリー内では、この特定のバリアントは、高演色評価数（Ra>90）および複数の厳密にビニングされた色温度での利用可能性により、色品質が重要なアプリケーションに適しています。

10. よくある質問

Q: このLEDを30mAで連続駆動できますか？

A: はい、30mAは絶対最大連続電流です。ただし、寿命延長および輝度維持のため、特に高周囲温度環境では、典型的な20mA以下での動作が望ましいです。



Q: 様々な色温度ビンの違いは何ですか？

A: ビンは、温かい（黄色がかった）から冷たい（青みがかった）までの異なる白色光の色合いを表します。選択は、望ましい美的効果およびアプリケーション（例：温白色は居心地の良い照明、冷白色は作業照明）に依存します。



Q: 発注のためのビンコードをどのように解釈すればよいですか？

A: 完全な部品番号は、順電圧（例：G1）および光束（例：WHB）のコードを含みます。ビニング表を参照して、回路設計および輝度要件に合致する組み合わせを選択してください。

11. 実用事例

事例研究1: 家電製品制御パネルのバックライト。これらのLEDを一連使用して、キッチン家電製品のボタンおよびディスプレイをバックライトできます。広い視野角により様々な角度から視認性を確保し、高いCRIによりカラーインジケータが正確に再現されます。SMTパッケージにより薄型設計が可能です。



事例研究2: 装飾LEDストリップ。フレキシブルPCB上に実装され、これらのLEDは建築アクセント照明のため均一で連続的な光のラインを作成できます。異なる白色トーンの利用可能性により、設計者は照明の雰囲気をインテリアデザインテーマに合わせることができます。

12. 原理紹介

白色LEDは、半導体材料におけるエレクトロルミネセンスの原理で動作します。順電圧が印加されると、電子と正孔が青色LEDチップの活性領域で再結合し、青色光の光子を放出します。これらの青色光子は、チップ上の蛍光体コーティング層に衝突します。蛍光体は青色光の一部を吸収し、より広いスペクトル（黄色および赤色波長）で光として再放出します。残存する青色光と蛍光体放出光の組み合わせにより、白色光として知覚されます。正確な色合い（色温度）は、蛍光体層の組成および厚さによって決定されます。

13. 開発動向

LED技術の一般的な動向は、高効率化（ワット当たりのルーメン増加）、演色性の向上、および低コスト化に向かっています。PLCC-2のようなパッケージタイプでは、進歩には、より高い駆動電流を可能にする優れた熱管理材料、より厳密な色ビニングのための精密な蛍光体堆積技術、高温および過酷な環境に対する耐性を提供する封止材料が含まれます。さらに、小型化への動向は継続し、次世代コンパクト電子デバイスのため、維持または改善された光学性能を持つさらに小さなパッケージサイズを推進しています。