LED イエロー 1.6x0.8x0.7mm SMD - 順方向電圧 1.8-2.4V - 電力 72mW - 技術データシート

1. 製品概要

本仕様書は、1.6mm x 0.8mm x 0.7mmのパッケージに収められたコンパクトなイエロー表面実装LED（発光ダイオード）について説明します。イエローチップを使用して製造され、汎用光学表示、スイッチ、シンボル、ディスプレイ向けに設計されています。本デバイスは極めて広い140度の視野角を特徴とし、均一な配光が要求される用途に適しています。すべての標準SMT実装およびはんだ付けプロセスに対応し、RoHS準拠、耐湿性レベルは3です。

1.1 特長

• 極めて広い視野角（2θ1/2 = 140° 標準）
• すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに適合
• 耐湿性レベル: レベル3
• RoHS準拠

1.2 用途

• 光学表示
• スイッチ、シンボル、ディスプレイ
• 一般照明および信号表示

2. 技術パラメータ - 詳細分析

2.1 電気/光学特性 (Ts=25°C、IF=20mA時)

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）。ドミナント波長は2つのビン（2K：585～590nm、2L：590～595nm）があります。光度は5つのビン（F20：80～100mcd、G10：100～120mcd、G20：120～150mcd、H10：150～180mcd、H20：180～230mcd）に分類されます。ビンコードを指定しない場合は全範囲が対象となることに注意してください。すべての測定は標準条件下で行われます。

2.2 絶対最大定格

これらの定格を超えないように注意する必要があります。順方向電圧測定公差は±0.1V、ドミナント波長公差は±2nm、光度公差は±10%です。動作時は、パッケージ温度を測定して最大電流を決定し、ジャンクション温度が95°Cを超えないようにしてください。

3. ビン分類システム

本LEDは、順方向電圧、ドミナント波長、光度ごとにビン分けされており、厳しい公差が要求される用途でも一貫した性能を実現します。ビンコードはラベルに印刷され、発注識別に使用されます。以下のビンが利用可能です：

• 順方向電圧：B0（1.8-2.0V）、C0（2.0-2.2V）、D0（2.2-2.4V）
• ドミナント波長：2K（585-590nm）、2L（590-595nm）
• 光度：F20（80-100mcd）、G10（100-120mcd）、G20（120-150mcd）、H10（150-180mcd）、H20（180-230mcd）

お客様は発注時に希望のビンコードを指定し、色と明るさの一貫性を確保してください。

4. 性能曲線分析

代表的な光学特性曲線を提供し、設計者が様々な条件下でのLEDの挙動を理解できるようにします。主要な曲線は以下の通りです：

• 順方向電圧 vs 順方向電流（図1-6）：VFとIFの指数関数的関係を示します。20mAでは、VFは通常約2.0Vです（ビンにより異なる）。
• 順方向電流 vs 相対光度（図1-7）：相対光出力は、30mAまでは順方向電流にほぼ比例して増加します。
• ピン温度 vs 相対光度（図1-8）：はんだ接合部温度が上昇すると光出力は低下します。85°Cのピン温度では、相対光度は25°Cの値の約80%に低下する可能性があります。
• ピン温度 vs 順方向電圧（図1-9）：順方向電圧は温度上昇に伴いわずかに減少し、約-2mV/°Cです。
• 順方向電流 vs ドミナント波長（図1-10）：電流を増加させるとドミナント波長がわずかにシフトします（レッドシフト）。30mAでは、シフトは通常1～2nmです。
• 相対光度 vs 波長（図1-11）：スペクトル分布は約590nmをピークとし、半値幅は約15nmです。
• 放射パターン（図1-12）：LEDは広いランバートパターンで光を放射し、半値角は約70°（視野角140°）です。70°での光度は0°の約半分です。

5. 機械的/パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDパッケージの寸法は1.6mm × 0.8mm × 0.7mmです。上面図では、中央に発光部（LEDチップ）があります。底面図には2つのはんだパッドがあり、パッド1（アノード）が大きく、パッド2（カソード）が小さいです。極性はパッケージの面取りやマークで示されます。推奨される半田付けパターン（フットプリント）は0.8mm × 2.4mmで、パッド間の間隔は0.8mmです。特に記載がない限り、すべての寸法はミリメートル単位で公差±0.2mmです。

5.2 極性識別

カソード側は通常、小さな切り欠きやドットでマークされています。底面図では、カソードパッドは小さく、極性マークと同じ側にあります。正しい方向性は適切な動作のために重要です。

6. 半田付け/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

推奨されるリフローはんだ付け温度プロファイルは以下の通りです：

• 平均昇温速度：最大3°C/秒（TsminからTpまで）
• 予熱：150°C～200°C、60～120秒
• 217°C以上の時間（TL）：最大60秒
• ピーク温度（Tp）：260°C、最大10秒
• Tpの5°C以内の時間：最大30秒
• 冷却速度：最大6°C/秒
• 25°CからTpまでの時間：最大8分

リフローはんだ付けは2回を超えて実行しないでください。2回のはんだ付けの間に24時間以上経過した場合、LEDをベークして水分を除去する必要があります。手はんだ（こて使用）は300°C以下、3秒未満で1回のみ行ってください。

6.2 保管および取り扱い注意事項

防湿袋を開封する前は、製造日から1年間、30°C以下、75%RH以下で保管してください。開封後は、30°C以下、60%RH以下で168時間以内に使用する必要があります。露光時間を超えた場合、または乾燥剤が変色した場合は、60±5°Cで少なくとも24時間ベークしてください。機械的ストレス、急冷、およびはんだ付け後のPCBの曲げを避けてください。反ったPCBにLEDをはんだ付けしないでください。冷却中は力を加えたり振動を与えたりしないでください。

7. パッケージングおよび注文情報

7.1 パッケージング仕様

標準パッケージング：1リールあたり4,000個。キャリアテープ幅は8.0mm、ピッチは4.0mmで、トップテープが付属します。リール寸法：直径178±1mm、幅8.0±0.1mm、ハブ直径60±1mm、スピンドル穴直径13.0±0.5mm。

7.2 ラベル情報

リールおよび防湿袋のラベルには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード（フラックス、色度、順方向電圧、波長）、数量、日付が記載されています。データシートにラベル形式の例が示されています。

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袋に入れられ、密封されます。出荷には外側の段ボール箱が使用されます。箱には製品情報と静電気敏感デバイスの取り扱い注意事項が記載されたラベルが貼られています。

8. アプリケーションガイドライン

このイエローLEDの一般的な用途は以下の通りです：

• 民生用電子機器のステータス表示（例：電源オン、ネットワークアクティビティ）
• スイッチやシンボルのバックライト
• 産業用制御盤の信号ランプ
• 自動車内装照明（非クリティカル）
• 一般装飾照明

設計上の考慮事項：

• 常に電流制限抵抗を使用して、最大順方向電流を超えないようにしてください。
• 熱管理は重要です。ジャンクション温度を95°C未満に保つために、適切な放熱またはPCB銅領域を確保してください。
• 逆電圧（VR > 5V）はマイグレーションや損傷の原因となるため避けてください。
• 環境中の硫黄化合物は<100ppm以下、ハロゲン含有量（
• シリコーン封止材を侵し、光出力低下を引き起こす可能性のある揮発性有機化合物（VOC）を放出する接着剤や材料を使用しないでください。

9. 技術比較

標準的な0603（1.6×0.8mm）イエローLEDと比較して、本デバイスはより広い視野角（140° vs 一般的な120°）と、より厳しい波長ビン分け（±2.5nm）により一貫した色を実現します。パッケージ高さ0.7mmは低背設計に適しています。熱抵抗450°C/Wは中程度で、設計者は放熱のために十分な銅領域を提供する必要があります。ESD定格2kV（HBM）により、取り扱い時の堅牢性が確保されています。

10. よくある質問

1. Q: 最適な効率を得るための推奨順方向電流は？A: 標準試験条件は20mAです。20mAでの動作は、明るさと消費電力のバランスが良好です。
2. Q: このLEDを連続して30mAで駆動できますか？A: はい、30mAは最大連続順方向電流ですが、ジャンクション温度が95°Cを超えないようにしてください。高温環境ではディレーティングが必要になる場合があります。
3. Q: ラベルのビンコードをどのように解釈すればよいですか？A: ビンコードは順方向電圧（B0、C0、D0）、波長（2K、2L）、光度（F20、G10など）を指定します。一般的なラベル例：VF=B0、WLD=2K、IV=G10。
4. Q: 防湿袋開封後の保存期間は？A: 30°C以下、60%RH以下で保管した場合、168時間（7日）以内に使用する必要があります。それ以外の場合はベークが必要です。
5. Q: このLEDはウェーブはんだに耐えられますか？A: データシートはリフローはんだ付けのみを規定しています。ウェーブはんだは、熱衝撃や機械的ストレスのリスクがあるため推奨されません。

11. 設計例

ケース1：定電流を使用したステータス表示。5V電源に直列抵抗を使用します。IF=20mA、VF=2.0V（標準）の場合、抵抗値は(5-2)/0.02 = 150Ωです。抵抗の消費電力は0.02²×150 ≈ 60mWなので、0805以上の抵抗を使用してください。

ケース2：複数LEDの並列接続。各LEDには、電流バランスを確保するために個別の直列抵抗が必要です。個別抵抗なしで直接並列に接続しないでください。

ケース3：熱設計。周囲温度が60°Cで総消費電力が72mWの場合、ジャンクション温度上昇はPd × Rth = 0.072W × 450°C/W = 32.4°Cです。ジャンクション温度 = 60 + 32.4 = 92.4°Cとなり、最大95°C未満です。指定された熱抵抗を達成するには、適切なPCB銅領域が不可欠です。

12. 動作原理

このイエローLEDは、ガリウムヒ素リン（GaAsP）または類似の材料に窒素をドープしてイエロー光を生成する半導体チップに基づいています。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が放射再結合し、バンドギャップに対応するエネルギーの光子を放出します。ピーク波長は約590nmで、人間の目には黄色に見えます。狭いスペクトル帯域幅（約15nm）は良好な色飽和度に寄与します。

13. 開発動向

表面実装LEDは、発光効率を維持または向上させながら小型化が進んでいます。0603パッケージでは、20mAで200mcdを超える光度が一般的になりつつあります。将来の開発には、改良されたチップ構造（例：多重量子井戸設計）による高効率化と、より優れた熱管理が含まれます。小型化と高輝度化のトレンドは、ウェアラブルデバイスやポータブル電子機器での用途に牽引され、今後も続くでしょう。