白色LED SMD PLCC-2 データシート - 2.8x3.5x0.7mm - 順方向電圧 8.6-9.8V - 電力 1078mW - 色温度 2700K-6500K

1. 製品概要

この白色LEDは、青色チップに蛍光体を塗布して白色光を生成します。パッケージ寸法は2.8mm×3.5mm×0.7mmで、コンパクトな照明設計に適しています。PLCC-2パッケージ構成を採用し、標準的な表面実装技術（SMT）アセンブリプロセスに対応します。主な特長は、非常に広い視野角、IPC/JEDEC規格に準拠した耐湿性レベル3、RoHS準拠、自動化製造用のテープ＆リール包装です。

一般説明

本デバイスは、青色チップの励起による蛍光体発光で白色光を放出します。高輝度と色の一貫性が求められる室内照明用途向けに設計されています。

特長

• PLCC-2パッケージ
• 広い視野角（最大120度）
• すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに適合
• テープ＆リール対応（1リールあたり12,000個）
• 耐湿性レベル：レベル3
• RoHS準拠

用途

• 室内照明（一般照明）
• 電球照明
• ダウンライト、スポットライト、リニア灯具などの一般的な室内用途

2. 技術パラメータの解釈

2.1 電気光学特性

電気的および光学的パラメータは、はんだ温度25°C、順方向電流（IF）100mAで規定されます。順方向電圧（VF）はビンコードに応じて8.6V～9.8Vの範囲（Y0：8.6-9.0V、Z0：9.0-9.4V、A3：9.4-9.8V）。ほとんどのビンの標準的な順方向電圧は約9.0Vです。光束（Φ）はビンコードに基づいて95 lm～140 lmの範囲（例えば、ランクUHAは95-100 lm、FC5は130-140 lm）。逆方向電流（IR）はVR=15Vで10 µA未満。視野角（2θ1/2）は標準120度（最小80度）で、広い配光を確保。演色評価数（CRI）は最小80、標準82で、色品質が重要な一般室内照明に適しています。熱抵抗（RTHJ-S）は最大15°C/Wで、接合部からはんだポイントへの良好な熱伝達を示します。

2.2 絶対最大定格

はんだ温度25°Cにおける絶対最大定格は以下の通りです：消費電力（PD）最大1078 mW、順方向電流（IF）最大110 mA、ピーク順方向電流（IFP）最大220 mA（デューティ比1/10、パルス幅0.1ms）、逆方向電圧（VR）最大15V、静電気放電（HBM）最大2000V、動作温度範囲-40°C～+105°C、保存温度範囲-40°C～+105°C、接合部温度（TJ）最大125°C。消費電力は絶対最大定格を超えないようにしてください。順方向電流は、実際の熱測定に基づいて接合部温度が125°Cを超えないように決定する必要があります。取り扱い中はESD保護を推奨します（LEDの90%以上が2000V HBMテストに合格）。

3. ビニングシステム

3.1 順方向電圧ビン

順方向電圧はIF=100mAで3つのグループにビニングされます：Y0（8.6-9.0V）、Z0（9.0-9.4V）、A3（9.4-9.8V）。これにより、直列または並列回路設計で電圧が一貫したLEDを選択できます。

3.2 光束ビン

光束はいくつかのランクにグループ化されます：UHA（95-100 lm）、FC2（100-110 lm）、FC3（110-120 lm）、FC4（120-130 lm）、FC5（130-140 lm）。特定のモデルに関連付けられる光束ビンは色温度に依存します。例えば、3000Kモデルは通常FC2（100-110 lm）、4000KモデルはFC3（110-120 lm）およびFC4（120-130 lm）を提供します。

3.3 色度ビン

色座標は、ANSI C78.377規格に従い、7段階マクアダム楕円を用いてビニングされます。表は、公称CCT 2700K～6500Kに対応する各ビンコード（27M、30M、35M、40M、50M、57M、65N、65M）のX,Y座標を示します。例えば、ビン30M（3000K）の座標はX1=0.4668、Y1=0.4281、X2=0.4420、Y2=0.4197などです。これにより製造ロット間での色の一貫性が確保されます。

4. 性能曲線分析

4.1 順方向電圧 vs 順方向電流

標準的な曲線は、電流増加に伴い順方向電圧がわずかに減少することを示しています。100mAでは約9.0V、200mAでは約9.6Vに上昇します。この非線形挙動は、電流調整を維持するためにドライバ設計で考慮する必要があります。

4.2 相対強度 vs 順方向電流

相対光出力は順方向電流に比例して増加します。100mAでは相対強度を100%と基準化し、200mAでは約180%に達します。この関係は150mAまではほぼ直線的です。

4.3 温度特性

順方向電圧と相対強度はどちらもはんだ温度の影響を受けます。温度が25°Cから105°Cに上昇すると、順方向電圧は約0.8V低下します（負の温度係数）。相対光出力も温度上昇とともに減少し、105°Cでは25°Cの約80%まで低下します。明るさを維持するためには適切な熱管理が重要です。

4.4 放射パターン

角度放射パターンは対称分布を示し、±60度（120°視野角）で半値強度となります。光出力は光軸上で最大です。

4.5 スペクトル分布

白色LEDのスペクトルは、約450nmの青色ピークと、蛍光体からの広い黄緑色発光からなり、400～700nmの可視域をカバーします。スペクトル形状はCCTによって異なり、暖色系CCTは赤成分が強く、寒色系CCTは青色成分が高くなります。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDパッケージは長さ2.80 mm、幅3.50 mm、厚さ0.70 mmです（上面図：2.80 x 3.50 mm、側面図高さ0.70 mm）。底面図には2つのはんだパッドが示されています：アノード(A)パッドサイズ1.96 x 2.10 mm、カソード(C)パッドサイズ1.10 x 2.10 mm。推奨されるはんだ付けパターンは、0.48 mmのギャップで分離された2つの長方形パッド（2.10 x 0.50 mm）です。特に指定がない限り、すべての寸法公差は±0.05 mmです。

5.2 極性識別

アノードはパッケージ上面に+記号で、カソードは-記号でマークされています。底面図では、大きい方のパッド（2.10 x 1.96 mm）がアノード、小さい方のパッド（1.10 x 2.10 mm）がカソードです。

5.3 キャリアテープとリール寸法

キャリアテープの幅は12.0 mm、ピッチは4.00 mm、キャビティサイズはPLCC-2パッケージに適合します。リール寸法：A = 12.2 ±0.3 mm、B = 290 ±2 mm、C = 79.6 ±0.2 mm、D = 14.2 ±0.2 mm。各リールには12,000個が収納されます。ラベルには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード、光束、色度ビン、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 リフローはんだ付けプロファイル

推奨するリフロープロファイルは、鉛フリーはんだプロセスを使用します。Tsmin（150°C）からTp（260°C）までの平均昇温速度は3°C/s以下にしてください。予熱は150°C～200°Cで60～120秒間行います。温度は217°C以上で最大60秒間（液相線以上）保持します。ピーク温度は260°Cで、最大滞留時間は10秒です。冷却速度は6°C/s以下にしてください。25°Cからピークまでの総時間は8分未満です。リフローはんだ付けは最大2回までとし、はんだ付け間隔が24時間を超える場合、吸湿によりLEDが損傷する可能性があります。

6.2 手はんだ付けと修理

手はんだ付けは1回のみ許可され、こて温度300°C以下、時間3秒未満とします。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、事前にLED特性への影響を確認する必要があります。

6.3 注意事項

封止材はシリコーンで柔らかいため、ピックアンドプレース時に上面に機械的圧力をかけないでください。適切なノズル圧力を使用してください。反ったPCBにLEDを実装しないでください。はんだ付け後、基板を反らせないでください。冷却中は機械的な力や過度の振動を避けてください。はんだ付け後の急冷は禁止されています。

7. 包装および注文情報

LEDは、乾燥剤入りの防湿アルミバッグに収められ、リール（1リール12,000個）に巻かれ、段ボール箱に梱包されます。保管条件：アルミバッグ開封前は、納入日から1年間、30°C以下、75%RH以下で保管可能。開封後は、30°C以下、60%RH以下で24時間以内に使用する必要があります。乾燥剤が変色した場合、または推奨保管時間を超えた場合は、60±5°Cで少なくとも24時間のベーキングが必要です。製品番号はRF-W[色温度コード]HP32DS-AF-I3のパターンに従います。Wは白色、HP32DSは特定設計の高出力PLCC-2、AFは自動光束ビニング、I3はバージョンまたは電流定格を示す可能性があります。型番とビンコードにより、正確な色度と光束グレードが指定されます。

8. アプリケーション推奨事項

典型的な用途は、電球、ダウンライト、一般照明器具などの室内照明です。回路設計時には、各LEDの順方向電流が最大定格を超えないようにしてください。電圧変動に対して電流を安定化するために直列抵抗を推奨します。温度上昇は発光効率を低下させ色をシフトさせるため、熱設計は堅牢でなければなりません。接合部温度を125°C未満に保つために適切な放熱を確保してください。硫黄化合物を含む環境では、LED損傷を防ぐため硫黄濃度を100 PPM未満に抑えてください。材料中の臭素と塩素はそれぞれ900 PPM未満、合計1500 PPM未満に制限してください。LEDの近くで有機蒸気を放出する接着剤の使用は避けてください。はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、イソプロピルアルコールを推奨します。超音波洗浄はパッケージを損傷する可能性があるため避けてください。

9. 技術比較

従来のPLCC-2白色LEDと比較して、本デバイスはより広い視野角（標準110°に対して120°）とより高い最大順方向電流（100 mAに対して110 mA）を提供し、より高いルーメン出力を可能にします。順方向電圧ビニングはより細かく（0.4V刻み）、競合他社の0.6V刻みと比較して並列動作が容易です。熱抵抗15°C/WはPLCC-2パッケージとして競争力があり、類似製品では20-25°C/Wの場合もあります。CRI最小80（標準82）は一般室内用に適しており、一部の特殊製品はCRI 90以上を実現しますが、効率は低くなります。

10. よくある質問

Q: このLEDを定電圧で駆動できますか？

A: 定電圧駆動は推奨しません。電圧の微小な変化が電流の大きな変動を引き起こすためです。定電流ドライバまたは電流制限抵抗を使用してください。

Q: 期待寿命はどのくらいですか？

A: データシートに明示的には記載されていませんが、標準的なPLCC-2 LEDは推奨条件（IF=100mA、Tj≤125°C）で50,000時間後に70%以上の光束維持率を示します。

Q: ビンコード27Mはどのように解釈しますか？

A: 27Mは、7段階マクアダム楕円内の特定の色度座標を持つ約2700KのCCTビンを示します。

Q: このLEDを屋外で使用できますか？

A: データシートは動作温度-40°C～+105°Cを指定していますが、パッケージは追加保護がない限り屋外の湿気や直射日光に対応していません。屋外使用の場合は、コンフォーマルコーティングやIP定格の筐体を検討してください。

Q: 最大逆方向電圧はいくつですか？

A: 絶対最大逆方向電圧は15Vです。これを超えると損傷する可能性があります。15Vでの逆方向電流は10 µA未満であり、良好な逆漏れ性能を示します。

11. 使用例

11.1 住宅用ダウンライト

一般的な7Wリトロフィットダウンライトは7個のLEDを使用します：7 × 1078 mW = 7.55 W総電力（ドライバ損失により若干高くなります）。100 mAでLEDあたり120 lm（FC3ビン）の場合、総光束は840 lmで、60W白熱電球に相当します。広い視野角（120°）により、均一な部屋照明のための広いビーム拡散が可能です。

11.2 リニアストリップライト

1メートルストリップに60個のLEDを含む場合（各12個のリール5つ）、100 mAで駆動する総電流（60 × 110 mA = 6.6 A）は非現実的です。通常は個別の抵抗を持つ並列ストリングを使用します。より実現可能な設計は、20個のLEDからなる3並列ストリングで、各ストリングに電流制限抵抗を設け、総電流330 mA（3 × 110 mA）とします。光出力は6600 lmを超えます（3ストリング×20 LED×110 lm = 6600 lm）。適切な放熱が重要です。

12. 動作原理

白色LEDは蛍光体変換の原理で動作します：窒化ガリウム（GaN）ベースの青色LEDチップが約450nmの青色光を放射します。この青色光の一部は黄色発光蛍光体（通常YAG:Ce）に吸収され、広い黄緑色帯域で再発光します。残りの青色光と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。蛍光体の組成と濃度を調整することで、温白色（2700K）から寒白色（6500K）までの異なる相関色温度（CCT）が実現されます。CRIは蛍光体のスペクトル幅によって決まり、高CRIデバイスではスペクトルギャップを埋めるために複数の蛍光体（例えば赤色蛍光体の追加）が使用されることがよくあります。

13. 開発動向

PLCC-2白色LEDの市場動向としては、さらなる小型化（例：1.6×1.6mmパッケージ）と同等の光学性能の維持が挙げられます。効率向上は、チップ効率と蛍光体の量子収率の改善（ミッドパワーLEDで100mA時に210 lm/W以上を目標）によって推進されています。高CRIバージョン（CRI 90-95）はプレミアム室内照明で一般的になりつつあります。さらに、スマート制御（例：調色白色）の統合が増加しており、互換性のあるLEDビニングと狭い色の一貫性が必要です。自動車分野でも同様のパッケージが内装照明に採用され始めています。信頼性の要求は、高度なパッケージング技術による低熱抵抗と優れた耐硫黄性/耐湿性への追求を続けています。