PLCC-2ホワイトLED仕様書 - サイズ2.8x3.5x0.7mm - 順方向電圧8.6-9.4V - 電力1080mW - 技術データシート

1. 製品概要

本白色LEDは、青色チップと蛍光体変換技術を用いて製造された高性能表面実装デバイスです。製品は2.8mm x 3.5mm x 0.7mmのコンパクトなPLCC-2パッケージに収められており、スペースと効率が重要となる各種照明用途に適しています。主な特長として、120度という非常に広い視野角、すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスとの互換性、RoHS準拠が挙げられます。LEDは耐湿性レベル3に評価され、テープ&リール（1リールあたり12,000個）で出荷されます。代表的な用途には、屋内照明、電球照明、および一般的な屋内用途が含まれます。

2. 技術パラメータ分析

2.1 電気/光学特性（Ts=25°C、IF=100mA時）

以下の表は、順方向電流100mA、はんだ温度25°Cで測定した主要な電気的および光学的パラメータをまとめたものです。

• 順方向電圧（VF）：本製品は2つの電圧ランクにビン分けされています：Y0（8.6-9.0V）およびZ0（9.0-9.4V）。代表的な順方向電圧はY0で8.9V、Z0で9.2Vです（代表値から外挿）。
• 光束（Φ）：3つの光束ビンが利用可能です：FC6（140-150 lm）、FC7（150-160 lm）、FC8（160-170 lm）。RF-W6HP32DS-FH-I3およびRF-W57HP32DS-FH-I3の光束値はこれらの範囲内で指定されています。
• 逆電流（IR）：VR=15V時、最大10 μA。
• 視野角（2θ½）：120度（代表値）。
• 演色評価数（CRI）：最小80、代表値81.5。
• 熱抵抗（RTHJ-S）：15 °C/W（代表値）。

2.2 絶対最大定格

• 消費電力（PD）：1080 mW
• 順方向電流（IF）：120 mA（DC）、220 mA（ピーク、1/10デューティ、0.1msパルス）
• 逆電圧（VR）：15 V
• 静電気放電（HBM）：2000 V
• 動作温度（TOPR）：-40 ～ +105 °C
• 保存温度（TSTG）：-40 ～ +105 °C
• 接合温度（TJ）：125 °C

重要な注意事項：上記の順方向電圧測定公差は±0.1Vです。色度座標測定公差は0.005です。光度測定公差は±10%です。消費電力は絶対最大定格を超えてはなりません。すべての測定は標準化された条件下で行われます。

3. ビンシステムの説明

3.1 順方向電圧ビン

順方向電圧は2つのビンに分けられます（IF=100mA時）：Y0（8.6-9.0V）およびZ0（9.0-9.4V）。RF-W57HP32DS-FH-I3およびRF-W6HP32DS-FH-I3の場合、電圧範囲はそれぞれY0およびZ0となります。

3.2 光束ビン

3つの光束ビンが利用可能です：FC6（140-150 lm）、FC7（150-160 lm）、FC8（160-170 lm）。特定の製品は以下のように割り当てられます：RF-W57HP32DS-FH-I3（FC6）、RF-W6HP32DS-FH-I3（FC7/FC8）。

3.3 色度ビン（C.I.E. 1931）

色度座標は6ステップのマクアダム楕円ビンで定義されています。2つの色ビンが指定されています：A57およびA65。それらの色度座標を以下の表（表1-4）に示します：

• ビンA57：(x1,y1)=(0.3203,0.3432); (x2,y2)=(0.3368,0.3581); (x3,y3)=(0.3365,0.3403); (x4,y4)=(0.3212,0.3257)
• ビンA65：(x1,y1)=(0.3245,0.3567); (x2,y2)=(0.3074,0.3400); (x3,y3)=(0.3085,0.3233); (x4,y4)=(0.3256,0.3399)

4. 性能曲線分析

4.1 順方向電圧 vs 順方向電流

図1-7は、典型的なダイオード動作として、順方向電圧が順方向電流の増加に伴って上昇することを示しています。100mAでは電圧は約9Vです。より高い電流（最大120mA）では、電圧はわずかに増加します。

4.2 順方向電流 vs 相対強度

図1-8は、相対発光強度が順方向電流にほぼ比例して増加することを示しています。100mAでは相対強度は約1.0（正規化）です。

4.3 はんだ温度 vs 相対強度および順方向電流

図1-9および1-10は、はんだ温度が上昇すると、量子効率の低下により相対強度が減少することを示しています。最大接合温度は125°Cであるため、25°Cを超える場合はディレーティングが必要です。これらの曲線は、高温での許容電流のガイドラインを提供します。

4.4 スペクトル分布

図1-13は、典型的な白色LEDのスペクトルを示しており、約450nmに青色ピーク、500nmから700nmにかけて広がる黄色蛍光体の発光が見られます。相関色温度（CCT）は色度ビンに対応します（例：A57は約5700K、A65は約6500K）。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

パッケージ寸法は2.80mm（長さ）× 3.50mm（幅）× 0.70mm（高さ）です。上面図は長方形の外形と2つのコンタクトパッドを示しています。側面図は低背プロファイルを示しています。下面図は2つのパッド（アノード（A）とカソード（C））と極性マーキングを示しています。推奨はんだ付けパターンがパッド寸法とともに提供されています：長さ2.10mm、幅1.96mm、間隔0.50mm。すべての寸法はミリメートルで、特に指定がない限り公差±0.05mmです。

5.2 極性識別

極性は底面にマークされています：Aはアノード、Cはカソード。カソード側には上面にも小さなドットマークがあり、容易に識別できます。

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

推奨リフローはんだ付けプロファイルはJEDEC規格に基づいています。主要パラメータ：

• 平均昇温速度：最大3 °C/秒（TsminからTpまで）
• 予熱：150°C（最小）～200°C（最大）、時間60～120秒
• 217°C（TL）以上の時間：最大60秒
• ピーク温度（TP）：260°C、最大10秒
• 冷却速度：最大6 °C/秒
• 25°Cからピークまでの時間：最大8分

重要：リフローサイクルは2回までです。1回目と2回目のリフロー間に24時間以上経過した場合、LEDが吸湿して損傷する可能性があります。加熱中はLEDに力を加えないでください。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、こて温度を300°C未満、時間を3秒未満に保ってください。手はんだ付けは1回のみ許可されます。

6.3 修理

はんだ付け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、特性が損なわれていないことを確認してください。

6.4 保管条件

アルミ袋開封前：30°C以下、75% RH以下で1年まで保管可能。開封後：30°C以下、60% RH以下で24時間以内に使用してください。吸湿材が変色した場合、または保管時間を超えた場合は、使用前に60±5°Cで24時間以上ベークしてください。

7. パッケージおよび注文情報

7.1 キャリアテープとリール

部品はキャリアテープに包装されています：ピッチ4.00mm、幅8.00mm、ポケットサイズ3.02mm×5.24mm、深さ1.55mm。リール寸法：A（12.2±0.3mm）、B（79.6±0.2mm）、C（14.2±0.2mm）、D（290±2mm）。各リールには12,000個入っています。

7.2 ラベル情報

ラベルには以下が含まれます：品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード、光束（Ф）、色度ビン（XY）、順方向電圧（VF）、波長（WLD）、数量（QTY）、日付。

7.3 防湿包装

リールは乾燥剤と湿度インジケーターカードとともに防湿バッグに入れられ、段ボール箱に梱包されます。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表的な用途

• 屋内照明（ダウンライト、パネルライト）
• 電球照明（LED交換用電球）
• 一般的な屋内用途（トロファー、ストリップライト）

8.2 設計上の考慮事項

• 熱管理：接合温度は125°Cを超えてはなりません。適切な放熱を確保してください。熱抵抗（接合部-はんだ点）は15°C/Wです。
• 電流ディレーティング：過電流を防ぐために定電流駆動を使用してください。最大順方向電流は120mA DCですが、高温環境ではそれに応じてディレーティングしてください。
• ESD保護：本LEDはESDに敏感です（HBM 2000V）。組み立て中は適切な接地とESD対策を実施してください。
• 硫黄およびハロゲン含有量：器具内の材料（接着剤、シーラント、反射板）は、硫黄が少なく（<100 ppm）、臭素・塩素が低い（各<900 ppm、合計<1500 ppm）ことを確認し、腐食や変色を防いでください。
• VOC：有機蒸気を放出する材料は避けてください。シリコーン封止材に浸透し、光出力を低下させる可能性があります。
• 洗浄：はんだ付け後に洗浄が必要な場合は、イソプロピルアルコールを使用してください。超音波洗浄は推奨しません。シリコーンを攻撃する可能性のある溶剤は使用しないでください。

9. 技術比較

従来のミッドパワーLED（例：2835や3030パッケージ）と比較して、本PLCC-2 LEDはより広い視野角（120°、従来は110-120°）と、パッケージあたりの光束が高い（100mAで最大170 lm）という特長があります。熱抵抗（15°C/W）は競争力があります。シリコーン封止材の使用により、エポキシよりも高温安定性が優れていますが、表面汚染を避けるために慎重な取り扱いが必要です。ビンシステムにより、色と光束の一貫性を厳密に制御でき、高品質の照明器具に重要です。

10. よくある質問

10.1 このLEDを120mA以上の電流で駆動できますか？

いいえ、絶対最大定格は120mA DCです。これを超えて動作させると、急速な劣化や故障を引き起こす可能性があります。必ず電流制限抵抗または定電流ドライバを使用してください。

10.2 代表的な寿命はどれくらいですか？

データシートに直接記載されているわけではありませんが、適切な熱管理を行った典型的なミッドパワーLEDは、定格電流でL70寿命が50,000時間以上達成可能です。信頼性試験（高温/高湿度下1000時間）は良好な堅牢性を示しています。

10.3 損傷を避けるにはどのようにはんだ付けすればよいですか？

推奨リフロープロファイル（ピーク260°Cで10秒、最大2回）に従ってください。LEDは耐湿性レベル3です。大気に24時間以上さらされた場合は、はんだ付け前にベークしてください。高温時は機械的な力を加えないでください。

10.4 このLEDを屋外用アプリケーションに使用できますか？

動作温度範囲は-40°C～+105°Cなので、器具が湿気や汚染物から適切に密閉されていれば、屋外用器具で使用可能です。ただし、シリコーン封止材は経年でUV劣化する可能性があります。長期間の屋外暴露が予想される場合は、UV耐性コーティングの使用を検討してください。

11. 実践的な設計事例

11.1 LED電球交換

代表的な9W LED電球では、12～14個の本LEDを直並列構成で使用し、合計800～1000ルーメンを達成できます。広い視野角が大きな配光角に貢献します。アルミPCBと筐体による熱管理により、接合温度を85°C未満に保ちます。

11.2 リニア照明モジュール

1フィートのリニアストリップの場合、各100mAで24個のLEDを使用すると、約3500ルーメンを提供できます。小型パッケージにより高密度実装が可能です。定電流ICと注意深いPCBレイアウトにより、均一な電流分布を確保します。

12. 動作原理

本LEDは蛍光体変換型白色LEDです。青色InGaN LEDチップが約450nmの青色光を発します。この青色光の一部が、チップ上に塗布された黄色発光蛍光体（通常YAG:Ceまたは類似）を励起します。青色チップの発光と幅広い黄色蛍光体の発光の組み合わせにより白色光が生成されます。色温度は蛍光体の組成と厚さによって決まります。シリコーンによる封止は光学結合と保護を提供します。電気的特性は典型的なpn接合の動作に従います。温度が上昇すると順方向電圧は低下し、光束は熱消光により減少します。

13. 開発動向

ミッドパワー白色LEDの現在のトレンドには、高効率化（200+ lm/W）、演色性の向上（CRI 90+）、色一貫性の向上（3ステップまたは1ステップマクアダム楕円）が含まれます。本製品はCRI 80、6ステップビンで、コストパフォーマンスのバランスが求められる一般照明向けです。将来のバージョンでは、より高いCRIの蛍光体や優れた熱管理を採用し、信頼性を高める可能性があります。また、小型化とスマート制御との統合もトレンドですが、本パッケージは標準的なフットプリントを維持しています。