イエローLED 3.5x2.8x1.84mm 3.4V 102mW データシート - PLCCパッケージ - AEC-Q101準拠

1. 製品概要

RF-A1A30-WYS5-A1は、信頼性と光学的安定性を要求される過酷な用途向けに設計された高性能イエロー発光ダイオード（LED）です。ブルーチップとイエロー蛍光体変換技術を用いて製造されており、主波長585～595nm付近の飽和したイエロー発光を実現します。LEDはコンパクトなPLCCパッケージ（外形寸法：3.50mm×2.80mm×1.84mm、長さ×幅×高さ）に収められ、表面実装プロセスに適しています。120度という非常に広い視野角により、広い領域で均一な照明を確保します。本製品は、自動車グレードのディスクリート半導体向けAEC-Q101ストレステストガイドラインに準拠して認定されており、過酷な条件下でも堅牢な性能を保証します。耐湿性はJEDEC規格に基づきレベル2に格付けされており、適切な取り扱いと保管が必要です。

2. 特長と利点

• PLCCパッケージ：自動ピックアンドプレース装置およびリフローはんだ付けプロセスと互換性のある業界標準フットプリント。
• 超広視野角（120°）：室内アンビエント照明などの用途で広い光分布を実現。
• 高光度：20mA時、標準1600mcd、ビン範囲は最大2300mcd。
• AEC-Q101認証：熱衝撃、高温寿命、高湿度バイアス試験を含む自動車向け信頼性試験に合格。
• RoHS対応：鉛フリーで欧州環境指令に準拠。
• 耐湿性レベル2：密封袋内で最大1年のフロアライフ。開封後は管理された条件下で24時間。
• ESD耐性：人体放電モデル（HBM）で最大8000Vに耐え、取り扱い時の静電破壊リスクを低減。

3. 用途

• 自動車内装照明（ダッシュボード、ルームランプ、読書灯）
• スイッチおよび表示ランプ
• 汎用バックライト
• 看板および装飾照明

4. 技術パラメータ詳細解説

4.1 電気的・光学的特性（25℃時）

順方向電圧範囲は2.8V～3.4V、20mA時の標準値は3.0Vです。この比較的狭い分布は定電流ドライバの設計に役立ちます。光度ビニングにより明るさ要件に応じた選択が可能で、M1（1200-1500mcd）、M2（1500-1800mcd）、N1（1800-2300mcd）の3つのビンがあります。120°の広い視野角により光が均一に広がり、ホットスポットを低減します。

4.2 絶対最大定格

これらの定格を超えないように注意してください。最大DC順方向電流は30mAですが、ピーク電流は10%デューティ、10msパルス幅で50mAに達することができます。動作温度および保管温度範囲は-40℃～+100℃で、自動車内装環境に適しています。

5. ビニングシステム

5.1 順方向電圧および光度ビン（IF=20mA）

LEDは電圧ビン（G1：2.8-2.9V、G2：2.9-3.0V、H1：3.0-3.1V、H2：3.1-3.2V、I1：3.2-3.3V、I2：3.3-3.4V）と光度ビン（M1：1200-1500mcd、M2：1500-1800mcd、N1：1800-2300mcd）に分類されます。色度はCIE1931色度図上の5Eビンで定義され、特定のx,y座標により一貫したイエロー色が保証されます。

6. 性能曲線解析

6.1 順方向電圧対順方向電流

VF-IF曲線は典型的な指数関数的増加を示します。2.8Vでは電流はほぼゼロ、3.0Vで20mAに達し、3.15Vでは30mAを超えます。これは電圧駆動ではなく電流制御の必要性を示しています。

6.2 相対光度対順方向電流

光度は30mAまで電流とほぼ直線的に増加し、20mA時の約140%に達します。低電流では効率が高くなります（10mA付近ではmAあたりの相対光度が大きい）。

6.3 温度の影響

はんだ温度が25℃から100℃に上昇すると、相対光度は約10～15%低下し、順方向電圧はほぼ直線的に減少します（約-2mV/℃）。最大許容順方向電流も温度に応じてディレーティングする必要があります。はんだ接点温度100℃では、約20mAに低減する必要があります。色度座標は温度とともにわずかに変化します。-40℃～+100℃の範囲内では、x,yのシフトは小さいながらも測定可能です。

6.4 放射パターン

放射図は、半値角±60°の典型的なランバート分布を示し、120°の視野角を確認できます。±90°では強度は約10%に低下します。

6.5 スペクトル分布

イエロー発光のピークは585～595nm付近に中心があり、半値全幅（FWHM）は約30nmです。500nm以下の発光はなく、純粋なイエロー光が保証されます。

7. 機械的・パッケージ情報

7.1 パッケージ寸法

LEDパッケージの寸法は3.50mm×2.80mm×1.84mm（長さ×幅×高さ）です。上面図では長方形の輪郭にカソード側の丸み付きコーナーで極性を示します。下面図は2つのアノードパッド（A）と2つのカソードパッド（C）を示し、アノードパッド2.00mm×1.25mm、カソードパッド2.40mm×0.75mmの寸法です。推奨はんだ付けパターンフットプリントは標準PLCC-2/4パッケージと互換性があります。

7.2 極性マーキング

カソード側は下面図（図1-4）で面取りによりマークされています。キャリアテープ上では、テープポケットに極性マークが印刷されています。

8. はんだ付けおよび組立てガイドライン

8.1 リフローはんだ付けプロファイル

推奨リフロープロファイルはJEDEC J-STD-020に基づきます。主なパラメータ：

• 平均昇温速度：最大3℃/秒
• 予熱ゾーン：150℃～200℃で60～120秒
• 217℃以上の時間：最大60秒
• ピーク温度：260℃で最大10秒
• 冷却速度：最大6℃/秒
• 25℃からピークまでの時間：最大8分

リフローはんだ付けは2回を超えてはならず、2回のリフローサイクルの間隔は24時間未満として、湿気による損傷を防止してください。

8.2 手はんだ付け

手はんだ付けは300℃未満で3秒未満、1回のみ行ってください。加熱中はシリコンレンズに圧力をかけないでください。

8.3 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、局所的な過熱を避けるため両頭はんだごてを使用してください。

9. パッケージおよび注文情報

9.1 パッケージ仕様

標準パッケージ：1リールあたり2000個。キャリアテープ幅：8mm。リール寸法：直径178mm、ハブ径60mm、スピンドル穴13mm。リールは乾燥剤と湿度インジケータカードとともに防湿袋に密封されています。

9.2 ラベル情報

ラベルには品番、規格番号、ロット番号、ビンコード（電圧、光度、色度）、数量、およびデートコードが含まれます。

10. 信頼性試験

表2-3に実施した信頼性試験をまとめます：リフロー（260℃、2回）、耐湿性（85℃/60%RH、168h）、熱衝撃（-40℃～125℃、1000サイクル）、高温寿命（100℃、20mA、1000h）、高温高湿寿命（85℃/85%RH、20mA、1000h）。すべての基準を20サンプル中0不良で合格。不合格基準：VF > 1.1×U.S.L、IR > 2×U.S.L、光束<0.7×L.S.L。

11. 取り扱い上の注意

• 硫黄およびハロゲン管理：硫黄化合物が100ppmを超える環境を避けてください。外部材料中の臭素と塩素はそれぞれ<900ppm以下、合計<1500ppm.
• VOC感受性：シリコーン封止材は揮発性有機化合物により劣化する可能性があります。適合する接着剤およびシーラントのみを使用してください。
• ESD保護：接地された作業台、イオナイザー、および帯電防止パッケージを使用してください。LEDは8000V（HBM）に耐えますが、取り扱い時には静電気を最小限に抑えてください。
• 機械的ストレス：シリコンレンズに圧力をかけないでください。側面のみを持って取り扱ってください。
• 回路設計：過電流を防ぐため、常に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。逆方向電圧が印加されないようにしてください。
• 保管：未開封の袋は、30℃以下、75%RH以下で最大1年間保管できます。開封後は30℃以下、60%RH以下で24時間以内に使用してください。超えた場合は、使用前に60±5℃で24時間以上ベークしてください。
• 洗浄：洗浄にはイソプロピルアルコール（IPA）を使用してください。シリコーンを侵す溶剤は使用しないでください。超音波洗浄は推奨しません。

12. アプリケーション設計上の考慮事項

12.1 熱管理

熱抵抗が260℃/W（ジャンクション→はんだ）であるため、大電流で駆動する場合は適切な放熱が重要です。ジャンクション温度は120℃を超えないようにしてください。自動車内装用途では、PCBに十分な銅面積を確保して放熱してください。

12.2 色の一貫性

色度ビン5Eにより、タイトなイエロー色点が保証されます。マルチLED設計では、色ばらつきを最小限にするため同一ビンのLEDを注文してください。

13. 技術比較

従来のスルーホール型イエローLEDと比較して、このPLCCパッケージは低背（1.84mm高さ）、自動実装との互換性、シリコーン封止による高い信頼性を提供します。他のSMDイエローLEDと比較して、より広い視野角（120°対標準110°）とAEC-Q101認証を備え、自動車用途に適しています。

14. よくある質問

Q1：このLEDを50mAで連続駆動できますか？

A：いいえ、絶対最大DC順方向電流は30mAです。50mAは、1/10デューティ、10msパルス幅のピークパルス動作でのみ許容されます。

Q2：このイエローLEDの標準波長は？

A：色度ビン5Eによると、主波長は約588nmで、CIE座標は約（0.57、0.42）です。

Q3：防湿袋開封後、未使用のLEDはどのように保管すればよいですか？

A：開封後の経過時間が24時間を超えた場合は、使用前に60±5℃で24時間以上ベークしてください。常に乾燥環境（<60% RH以下）で<30℃以下で保管してください。

Q4：このLEDは自動車外部照明に適していますか？

A：AEC-Q101に基づき内装用途には認定されています。外部用途（例：ストップランプ）では、パッケージが同じ環境ストレス（UV、塩水噴霧など）に耐えられない可能性があるため、追加の検証が必要になる場合があります。

15. 実用的な応用例

15.1 ダッシュボードアンビエント照明

車のダッシュボードでは、10～20個のイエローLEDを定電流ドライバ（例：1LEDあたり15mA）で駆動するアレイが均一なバックライトを提供します。広い視野角により暗い部分が発生しません。適切な熱管理により、LEDは車両の寿命にわたって安定した明るさを維持します。

15.2 押しボタンスイッチ照明

拡散スイッチキャップの背後にある1個のイエローLEDが明確な指示を提供します。高光度（1600mcd）により、明るい日光下でも視認性を確保します。ESD耐性により、組立て中の故障を最小限に抑えます。

16. 動作原理

このLEDは、青色発光InGaNチップをイエロー蛍光体（例：YAG:Ce）で覆っています。青色光（約450nm）が蛍光体を部分的に励起し、蛍光体が黄色光（約550～600nm）を発します。透過した青色光と黄色蛍光体の発光の組み合わせにより、知覚されるイエロー色が生成されます。蛍光体は5Eビンの特定の色度座標を達成するために精密に制御されています。

17. 業界動向と将来展望

小型化と表面実装パッケージへのトレンドは続いており、このようなPLCCパッケージは自動車および一般照明で広く採用されています。自動車分野では、エネルギー効率と設計の柔軟性により、LEDのみの内装照明への移行が進んでいます。将来の開発では、さらに小型のパッケージ（例：3014や2016サイズ）による高ルーメン密度化や、高度な基板材料による熱管理の改善が含まれる可能性があります。AEC-Q101認証は自動車用信頼性のベンチマークとして残り続けるでしょう。