3.2x1.6x0.7mm 黄緑色LED データシート - 順方向電圧1.8V-2.4V - 電力72mW - 主波長562.5-575nm - 技術仕様

1. 製品概要

本書は、汎用表示およびディスプレイ用途向けに設計された表面実装型黄緑色LEDの包括的な技術仕様を提供します。本デバイスは標準的な3.2mm x 1.6mm x 0.7mmパッケージ（一般に3216または1206フットプリントとして知られる）を採用し、高効率の黄緑色チップを使用して製造されています。140度の非常に広い視野角を備え、広範囲に均一な照明を必要とする用途に適しています。このLEDはRoHS準拠であり、MSL3（湿度感応度レベル3）に対応し、標準的なSMT実装プロセスとの互換性を保証します。主な特長として、低消費電力、優れた色安定性、および最大2000V（HBM）の静電気放電（ESD）保護が含まれます。本デバイスは複数の輝度、波長、および順方向電圧ビンで提供され、設計者は特定の要件に最適な組み合わせを選択できます。

2. 技術パラメータ解析

2.1 電気的・光学的特性 (T_s=25°C)

以下のパラメータは、特に指定がない限り、20mAの順方向電流下で測定されます：

• スペクトル半値幅 (Δλ):通常15nm。この狭いスペクトル幅は比較的純粋な色出力を示します。
• 順方向電圧 (V_F):3つのグループにビン分類されます：B0 (1.8–2.0V)、C0 (2.0–2.2V)、D0 (2.2–2.4V)。低い順方向電圧により、低電圧回路での効率的な動作が可能です。
• 主波長 (λ_D):562.5nmから575nmの範囲にわたり、複数のビン（A20、B10、B20、C10、C20）をカバーします。この黄緑色領域は、状態表示や注意信号に一般的に使用されます。
• 光度 (I_V):12mcd（B00ビン）から100mcd（F20ビン）までの範囲で、さまざまな明るさ要件に柔軟に対応します。
• 視野角 (2θ_1/2):通常140°で、広い光の分布を保証します。
• 逆電流 (I_R):最大10µA (V_R=5V時)、良好な逆阻止能力を示します。
• 熱抵抗 (R_THJ-S):450°C/W（接合部-はんだ点間）。この比較的高い値は、大電流または高密度アプリケーションでの慎重な熱管理を必要とします。

2.2 絶対最大定格

永久的な損傷を避けるため、以下の制限を超えてデバイスを動作させてはなりません：

• 消費電力 (P_d): 72 mW
• 順方向電流 (I_F): 30 mA (DC)、60 mA (パルス、1/10デューティ、0.1msパルス幅)
• ESD (HBM): 2000 V
• 動作温度 (T_opr): –40～+85°C
• 保存温度 (T_stg): –40～+85°C
• 接合部温度 (T_j): 95°C

注：最大順方向電流は、実際のパッケージ温度に基づいてディレーティングし、接合部温度が定格制限を超えないようにする必要があります。

2.3 熱特性

450°C/Wの熱抵抗は、消費電力1単位あたりの顕著な温度上昇を示します。例えば、20mA、標準V_F=2.0V（40mW消費）の場合、接合部-はんだ点間の温度上昇は約18°Cです。周囲温度が65°Cを超える場合、接合部を95°C未満に保つためディレーティングが必要です。熱管理では、PCBの銅面積、ビアパターン、空気流を考慮する必要があります。

3. ビン分類システム

3.1 波長ビン

主波長は5つのビンに分類されます：A20 (562.5–565nm)、B10 (565–567.5nm)、B20 (567.5–570nm)、C10 (570–572.5nm)、C20 (572.5–575nm)。この細かいビン分類により、システム設計者はアレイ内の複数のLEDにわたって一貫した色合わせを実現でき、バックライトやサイネージに重要です。

3.2 光度ビン

光度は6つのビンに分類されます：B00 (12–18mcd)、C00 (18–28mcd)、D00 (28–43mcd)、E00 (43–65mcd)、F10 (65–80mcd)、F20 (80–100mcd)。各ビンは約1.5倍の範囲係数を表し、輝度均一性の厳密な制御を可能にします。

3.3 順方向電圧ビン

順方向電圧は3つのビンに分類されます：B0 (1.8–2.0V)、C0 (2.0–2.2V)、D0 (2.2–2.4V)。これにより、電流制限抵抗の設計や並列構成での一貫した消費電力の確保に役立ちます。

4. 性能曲線解析

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流 (I-V曲線)

標準的なI-V曲線は1.8V付近で急峻な膝を示し、2.0V以降で電流が指数関数的に上昇します。20mA時、V_Fは約2.0V（標準値）です。この曲線は、デバイスが従来のp-n接合ダイオードとして動作することを示しています。

4.2 相対光度 vs. 順方向電流

相対光度は30mAまでほぼ直線的に増加します。10mAでは20mA時の約50%、30mAでは約150%に達します。この線形性により、電流制御による調光が容易になります。

4.3 温度特性

ピン温度が25°Cから100°Cに上昇すると、相対光度は約10～15%減少します。順方向電流ディレーティング曲線は、ピン温度が60°Cを超えると、接合部温度制限を超えないように最大許容DC電流を低減する必要があることを示しています。

4.4 主波長 vs. 順方向電流

主波長は、電流が5mAから30mAに増加するとわずかに（約1～2nm）シフトします。このシフトはビン許容範囲内であり、ほとんどのアプリケーションでは無視できます。

4.5 スペクトル分布

相対スペクトル出力分布は570nm付近にピークを持ち、半値全幅（FWHM）は約15nmです。スペクトルは二次ピークが最小限であり、高い色純度を確認できます。

4.6 放射パターン

放射パターンはランバート型に近く、半値角約70°で、広い角度にわたって均一な光度を提供します。図は、軸外約±70°で相対光度が50%に低下することを示しています。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは、底部にはんだパッドを備えた3.2mm × 1.6mm × 0.7mmのパッケージに収められています。上面図は矩形の発光領域を示し、下面図は2つのアノード/カソードパッド（パッド1およびパッド2）を示しています。極性はパッケージ上の小さなマークで示されます。推奨されるはんだ付けランドパターンは、アノード用1.6mm × 1.5mmパッド、カソード用2.1mm × 1.6mmパッドで、総フットプリントは4.4mm × 1.6mmです。

5.2 はんだパッド設計

信頼性の高いはんだ接合のため、PCBレイアウトは推奨パターンに一致させる必要があります：パッド間のギャップ0.30mm、熱伝導のための十分な銅領域。パッケージはリフローはんだ付け用に設計されています。手はんだ付けは、こて温度300°C未満、3秒以内で許可されます。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 リフローはんだプロファイル

推奨される鉛フリーリフロープロファイルは、プリヒートゾーン（150～200°C、60～120秒）までの昇温速度≤3°C/s、続いて217°Cまでの昇温（217°C以上の時間：60～150秒）、および最大10秒間のピーク温度260°Cを指定しています。冷却速度は≤6°C/sとします。25°Cからピークまでの総時間は8分を超えてはなりません。リフローサイクルは2回以下にしてください。サイクル間の間隔が24時間を超える場合は、LEDをベークして湿気を除去する必要があります。

6.2 手はんだ付けとリワーク

手はんだ付けが避けられない場合は、300°C未満に設定されたはんだこてを使用し、3秒以内に接合を完了してください。手はんだ付けは1回のみ許可されます。リワークには、両端子を同時に加熱するために両頭こてが推奨されます。はんだ付け中またははんだ付け後にLED本体に機械的力を加えないでください。

6.3 保管と取り扱い

未開封のバッグは、≤30°C、≤75% RHで最大1年間保管できます。開封後は、LEDを≤30°C、≤60% RHの条件下で168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や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。常にパッケージの側面をピンセットで取り扱い、シリコーンレンズに直接触れないようにしてください。

7. 包装および注文情報

7.1 キャリアテープとリール

LEDは、ピッチ4mmの8mm幅キャリアテープで供給されます。各リールには4000個が収納されています。テープにはカバーテープと極性マークが含まれます。リール寸法：外径178±1mm、ハブ径60±1mm、幅8.0±0.1mm。

7.2 ラベルと防湿バッグ

各リールには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード（光束、色度、電圧、波長）、数量、日付がラベル表示されます。リールは乾燥剤および湿度インジケーターカード（図示せず）とともに防湿バッグに密封されます。ESD警告ラベルも貼付されています。

7.3 出荷用カートン

リールは出荷用に段ボール箱に梱包されます。外箱には製造元名（プライバシーのため省略）および製品情報が記載されています。

8. 信頼性試験項目と条件

LEDは以下の信頼性試験にゼロ故障（Ac/Re 0/1）で合格しています：

• リフロー（最大260°C、10秒、2サイクル）
• 温度サイクル（–40°C～100°C、30分保持、100サイクル）
• 熱衝撃（–40°C～100°C、15分保持、300サイクル）
• 高温保存（100°C、1000時間）
• 低温保存（–40°C、1000時間）
• 寿命試験 (T_a=25°C、I_F=20mA、1000時間)

不合格基準：V_F> 上限仕様の1.1倍、I_R> 上限仕様の2.0倍、または光束<が下限仕様の0.7倍未満。

9. アプリケーション推奨事項

この黄緑色LEDは、光学インジケータ、スイッチおよびシンボルのバックライト、汎用状態表示に最適です。広い視野角により、ダッシュボードライト、押しボタン照明、小型サイネージに特に適しています。設計者は過電流を防ぐために電流制限抵抗を組み込む必要があります。周囲温度が高いアプリケーションや高密度LEDアレイでは、接合部温度を95°C未満に保つために熱解析が不可欠です。

10. 技術比較

従来のスルーホール型黄緑色LEDと比較して、このSMDバージョンは低背、自動実装との互換性、視野角の均一性の向上を提供します。狭いスペクトル幅（15nm）は、より広いスペクトルの代替品よりも飽和した色を提供します。複数のビンオプションにより、色と明るさの厳密なマッチングが可能になり、ハイエンドディスプレイにとって重要です。ただし、熱抵抗450°C/Wは比較的高く、改善された熱管理を備えた新しい設計ではより低い値（例：200～300°C/W）を提供できるため、慎重なPCBレイアウトが推奨されます。

11. よくある質問

Q1: このLEDを30mAで連続駆動できますか？
はい、ただしパッケージ温度が十分低く、接合部温度が95°C未満に保たれる場合に限ります。標準的な25°Cの周囲温度では30mAは安全です。周囲温度が高い場合は、それに応じてディレーティングしてください。

Q2: 開封後の推奨保管条件は？
≤30°C、≤60% RHで保管。168時間以内に使用。超えた場合は、60°Cで24時間以上ベークしてください。

Q3: ESD損傷を防ぐには？
接地された作業台、導電性工具、および帯電防止包装を使用してください。LEDのESD定格は2000V（HBM）ですが、予防措置は依然として推奨されます。

Q4: このLEDを屋外用途で使用できますか？
動作温度範囲は–40～+85°Cで、ほとんどの屋外環境に対応します。ただし、追加のコンフォーマルコーティングなしでは、紫外線や高湿度への直接曝露には対応していません。

12. 実用的な使用例

典型的な設計では、6個のこの黄緑色LEDが押しボタンスイッチの周囲に配置され、360°の表示を提供します。広い140°の視野角により、どの方向からも視認性を確保します。100Ωの電流制限抵抗（5V電源用）により、LEDあたり約30mAに設定され、明るい照明を実現します。小型フットプリントにより、スイッチハウジング内のコンパクトなPCBへの実装が可能です。別の使用例はバッテリーチャージャーインジケータです：3つのLED（赤、黄緑、青）が充電状態を示します。黄緑色LEDは充電完了時に点灯し、光度は赤と青に視覚的に一致するようにビン分類されています。

13. 動作原理

このLEDは、リン化ガリウム（GaP）または関連材料で作られたp-n接合ダイオードであり、活性領域で電子と正孔が再結合する際に光子を放出します。バンドギャップエネルギーは黄緑色スペクトル（約570nm）の波長に対応します。チップは透明なシリコーンレンズで封止され、光出力を広いビームに整形します。パッケージには駆動回路に接続するための2つの端子（アノードとカソード）が含まれます。

14. 開発動向

LED技術の進化に伴い、さらに小型のパッケージ（例：2.0×1.2mm）、より高い発光効率（緑色で150 lm/W超）、および高度な基板材料による低熱抵抗への傾向が見られます。ビン分類の分解能はより細かくなり、0.5nmの波長ビンが可能になっています。さらに、スマート照明ではインテリジェントドライバICやデジタルインターフェースとの統合が一般的です。黄緑色は安全性と表示のために重要であり、自動車や産業用途での使用は拡大すると予想されます。