White LED 3.00x1.40x0.52mm 2.8-3.4V 680mW 車載グレード | RF-A1F30-W1FN-B1

1. 製品概要

1.1 一般説明

RF-A1F30-W1FN-B1は、青色チップと蛍光体変換を組み合わせて作製された白色発光ダイオード（LED）です。3.00mm x 1.40mm x 0.52mmのEMC（エポキシ成形コンパウンド）パッケージに封止されています。このコンパクトなフットプリントにより、スペースに制約のある自動車の内装および外装照明用途に適しています。このLEDは、80mAの順方向電流において、26.8～39.8ルーメンの標準光束を提供し、順方向電圧は2.8V～3.4Vの範囲です。広い120°の視野角により、均一な光分布を実現します。本デバイスはAEC-Q101認定を取得しており、厳格な自動車信頼性基準を満たしています。

1.2 特長

• 高温安定性と堅牢性を実現するEMCパッケージ。
• 極めて広い120°の視野角。
• あらゆるSMT実装およびリフローはんだ付けプロセスに対応。
• テープ&リール包装で提供（5,000個/リール）。
• 耐湿性レベル：レベル2（MSL 2）。
• RoHSおよびREACH要件に準拠。
• AEC-Q101ストレステストに基づき、車載グレードのディスクリート半導体として認定されています。

1.3 アプリケーション

本LEDは、車内アンビエント照明、ダッシュボードインジケーター、外部信号灯などの自動車用照明アプリケーション向けに設計されています。高い信頼性と広い動作温度範囲（-40°C～+110°C）により、過酷な車載環境に最適です。

2. 技術パラメータ

2.1 電気的・光学的特性 (Ts=25°C)

以下の表に、順方向電流80mA（特に記載がない場合）で測定された主要な電気的および光学的パラメータをまとめています。

注：測定公差は、順方向電圧が±0.1V、光束が±10%、色度座標が±0.005です。

2.2 絶対最大定格 (Ts=25°C)

LEDへの恒久的な損傷を防ぐため、絶対最大定格を超えないようにしてください。

3. ビニングシステム

3.1 順方向電圧および光束ビン

一貫した性能を確保するため、LEDはIF=80mAにおける順方向電圧（VF）と光束（Φ）に基づいてビンに分類されます。VFビンはV2（2.8-2.9V）からV7（3.3-3.4V）まで指定されています。光束ビンは8P（26.8-28.7lm）から9Q（37.3-39.8lm）の範囲です。このビニングシステムにより、お客様は電気的および光学的特性が厳密に管理されたデバイスを選択できます。

3.2 色度ビン

色度座標は、CIE 1931色空間内で18個の色度ビン（A1～A9およびB1～B9）に分割されています。各ビンは4つの隅のCIE x,y座標で定義されます。例えば、ビンA1はxが0.3013～0.3063、yが0.2943～0.3135の範囲をカバーします。この細かいビニングにより、照明システムにおける均一な白色外観が保証されます。

4. 性能曲線の分析

4.1 順方向電圧 vs 順方向電流

I-V曲線（図1-7）は、順方向電圧と順方向電流の間の典型的な指数関数的関係を示しています。25°Cでは、約2.9Vの順方向電圧で80mAが得られます。電圧が3.4Vに上昇すると、電流は200mAを超えます。この曲線は、過電流を防ぐための定電流ドライバ設計に不可欠です。

4.2 順方向電流 vs 相対光束

相対光束は、160mAまでの順方向電流に対してほぼ直線的に増加します（図1-8）。80mAでは、相対強度は200mA時の最大値の約50%です。この特性は、様々な駆動電流における明るさの予測に役立ちます。

4.3 温度特性

図1-9から1-11は、はんだ温度が性能に与える影響を示しています。温度が上昇すると、相対光束は低下します（図1-9）。許容最大順方向電流は、高温時にはディレーティングが必要です（図1-10）。また、順方向電圧は温度上昇に伴い、約-2mV/°Cの割合で減少します（図1-11）。光出力と信頼性を維持するには、適切な熱管理が極めて重要です。

4.4 配光パターン

放射図（図1-12）は、半値角60°（全半値幅120°）のランバート類似分布を示しています。相対強度は0°で100%から±60°で約50%まで対称的に低下します。

4.5 スペクトル分布

スペクトル（図1-14）は380nmから780nmにわたり、450nm付近（青色チップ）にピークを持ち、500nmから700nmにかけて広がる蛍光体バンドを示します。この組み合わせにより、ビンに応じて温白色からニュートラルホワイトの相関色温度が得られます。

4.6 色ずれ vs 電流および温度

図1-13は、温度上昇に伴い色度座標がわずかにシフトすることを示しています。このシフトはy方向でより顕著です。この情報は、色精度が重要な照明用途において不可欠です。

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

パッケージサイズは3.00mm（長さ）×1.40mm（幅）×0.52mm（高さ）で、公差は±0.2mmです。上面図では、2.61mm×1.40mmの長方形の発光領域が示されています。底面には、表面実装はんだ付け用のカソードパッドとアノードパッドが2つ配置されています。

5.2 はんだ付けパターン

推奨されるはんだパッドレイアウト寸法：各パッドは3.50mm（長さ）×0.91mm（幅）、ピッチは2.10mmです。適切なパッド設計により、はんだ接合部の信頼性と放熱性が確保されます。

5.3 極性

LEDの極性は、パッケージ底面に（+）および（-）の記号で示されています。カソード側は、パッケージ外形の平らなエッジで示されています。極性を誤るとLEDが損傷する可能性があります。

6. SMTリフローはんだ付けガイドライン

6.1 リフロープロファイル

推奨される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：予熱は150°Cから200°Cで60～120秒、昇温速度は3°C/s以下、217°C (TL) 以上の時間は最大60秒、ピーク温度は260°Cで10秒間の保持、冷却速度は6°C/s以下です。25°Cからピーク温度までの総時間は8分を超えないようにしてください。リフローは2回以上行わないでください。

6.2 注意事項

加熱中または冷却中にLEDに機械的ストレスを加えないでください。急冷は避けてください。LEDの封止材はシリコーンであり柔らかいため、レンズに直接圧力をかけないでください。適切なピックアンドプレースノズルを使用し、適切な力で装着してください。反ったPCBには部品を実装しないでください。

7. 梱包および注文情報

7.1 テープ＆リール

LEDは、1リールあたり5,000個入りのテープ＆リールパッケージで供給されます。キャリアテープ寸法：幅8.0±0.1mm、ピッチ4.0mm。リール寸法：直径178±1mm、ハブ直径60±1mm、幅13.0±0.5mm。テープには、80～100個の空ポケットからなるリーダー部とトレーラー部が含まれます。

7.2 ラベル情報

各リールには、品番、規格番号、ロット番号、ビンコード（光束、色度、電圧用）、数量、および日付が表示されています。また、在庫管理用のバーコードもラベルに含まれています。

7.3 耐湿性

MSLレベルは2です。防湿バッグは開封前、30℃以下、75%RH以下の環境で保管する必要があります。開封後は、LEDを24時間以内に使用するか、60±5℃で少なくとも24時間のベーキング処理を行う必要があります。

8. 信頼性試験

The LED has passed standard reliability tests per AEC-Q101 guidelines. Test items include: Reflow soldering (260°C, 10s, 2 times), Moisture Sensitivity (MSL2, 85°C/60%RH, 168h), Thermal Shock (-40°C to 125°C, 1000 cycles), Life Test (105°C, IF=80mA, 1000h), and High Temperature High Humidity (85°C/85%RH, IF=80mA, 1000h). All tests require 0 failures in 20 samples. Failure criteria: forward voltage shift >10% above USL, reverse current >2x USL, or luminous flux drop >30% below LSL.

9. 保管および取り扱い上の注意事項

9.1 保管条件

Unopened bags: store at ≤30°C and ≤75% RH for up to 1 year. After opening, use within 24 hours at ≤30°C and ≤60% RH. If exceeded, bake at 60±5°C for >24 hours.

9.2 ESDおよびEOS対策

本LEDは静電気放電（ESD）に敏感です。デバイスの90%が8000V HBMに耐えます。適切なESD保護対策（接地された作業台、イオナイザー、帯電防止包装）を講じてください。また、電流制限抵抗と適切な回路設計により、電気的過剰ストレス（EOS）を回避する必要があります。

9.3 化学的適合性

Avoid exposure to sulfur compounds >100PPM, bromine >900PPM, chlorine >900PPM, and total Br+Cl >1500PPM. Do not use adhesives that outgas volatile organic compounds (VOCs). For cleaning, isopropyl alcohol is recommended. Ultrasonic cleaning is not recommended as it may damage the LED.

10. アプリケーション設計における考慮事項

10.1 熱設計

光出力と寿命を維持するには、熱管理が極めて重要です。接合部からはんだ接点までの熱抵抗は50°C/Wです。適切なPCB銅面積とサーマルビアを推奨します。接合部温度は125°Cを超えてはなりません。

10.2 電流ディレーティング

周囲温度が25°Cを超える場合、最大順方向電流をディレーティングする必要があります。ディレーティング曲線（図1-10）を参照してください。これによると、100°Cでは最大電流が約80mAに低下します。常に安全動作領域内で動作させてください。

10.3 回路保護

定電流ドライバまたは直列抵抗を使用して電流を制限してください。適切な値の抵抗（例えば、5V電源から80mAを設定する場合）により、安定した動作が確保されます。損傷を防ぐために、逆電圧保護（例えばダイオード）が必要な場合があります。

11. 技術原理

この白色LEDは、青色InGaNチップを黄色発光の蛍光体（一般的にYAG:Ce）で覆った構造です。チップからの青色光（ピーク約450nm）が蛍光体を部分的に励起し、黄色光を放出します。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。具体的なCIE色度座標は蛍光体の組成と濃度に依存し、様々な色温度を実現できます。

12. よくある質問

1. Q: LEDはパルス駆動で使用できますか？ A: はい、ピーク電流定格はデューティ比1/10、パルス幅10msで350mAです。平均電力が680mWを超えないようにしてください。
2. Q: はんだ付け後、LEDをどのように洗浄すればよいですか？ A: イソプロピルアルコールを使用してください。超音波洗浄は行わないでください。他の溶剤を使用する場合は、シリコーン封止材との適合性を確認してください。
3. Q: 開封後の保管時間が24時間を超えるとどうなりますか？ A: The LED may absorb moisture, necessitating baking at 60±5°C for >24 hours before use.
4. Q: このLEDは自動車の屋外エクステリア照明に使用できますか？ A: はい、本デバイスはAEC-Q101認定済みで、-40°C～+110°Cで動作し、エクステリア用途に適しています。ただし、湿気や汚染物質に対する適切な密閉処理が必要です。
5. Q: このLEDは鉛フリーはんだ付けに対応していますか？ A: はい、推奨リフロープロファイルはピーク温度260°CのPbフリー対応です。