LED仕様書 イエロー 3.5x2.8x1.85mm - 順方向電圧3.0V - 消費電力0.238W - 120°視野角 英文技術文書

1. 製品概要

RF-A2A31-WYS8-A4は、青色チップと蛍光体変換技術を用いて製造された高性能イエローLEDです。デバイスは、3.50 mm × 2.80 mm × 1.85 mmのコンパクトなPLCC4パッケージに収められています。自動車内装・外装照明の厳格な要件を満たすように設計されており、AEC-Q101ストレステスト規格に準拠した自動車用ディスクリート半導体として認定されています。

主な利点として、120°の極めて広い視野角、標準SMT実装およびリフローはんだ付けプロセスとの互換性、さらに感湿性レベル2を備えています。LEDはRoHSおよびREACH指令に準拠しており、環境安全性が確保されています。

2. 技術パラメータの詳細な客観的分析

2.1 電気的・光学的特性（Ts = 25°C）

LEDは50 mAの順方向電流でテストされています。この条件下での順方向電圧（VF）は、最小2.8 Vから最大3.4 Vの範囲で、標準値は3.0 Vです。逆電圧5 Vにおける逆電流（IR）は10 µAを超えません。光度（IV）は3500 mcdから6500 mcdの範囲で規定され、標準値は5300 mcdです。視野角（2θ½）は標準で120°です。

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）238 mW、順方向電流（IF）70 mA、ピーク順方向電流（IFP）100 mA（デューティ比1/10、パルス幅10 ms）、逆電圧（VR）5 V、静電気放電（HBM）2000 V、動作温度範囲（TOPR）-40°C～+100°C、保存温度範囲（TSTG）-40°C～+100°C、接合部温度（TJ）120°C。

2.3 熱特性

接合部からはんだ点までの熱抵抗（RTHJ-S）は最大180°C/Wと規定されています。適切な熱管理は接合部温度を最大定格以下に維持するために重要であり、高温になると光出力が低下し色がシフトします。

3. ビニングシステムの説明

3.1 順方向電圧および光度ビン（IF = 50 mA）

LEDは順方向電圧と光度に基づいてビンに選別されます。順方向電圧ビンは、G1（2.8-2.9 V）、G2（2.9-3.0 V）、H1（3.0-3.1 V）、H2（3.1-3.2 V）、I1（3.2-3.3 V）、I2（3.3-3.4 V）と定義されています。光度ビンは、O2（3500-4300 mcd）、P1（4300-5300 mcd）、P2（5300-6500 mcd）です。

3.2 色度ビニング

CIE色度図は、5Eと指定された四辺形のビンを示しています。4つのコーナー点は、(0.5536, 0.4221)、(0.5764, 0.4075)、(0.5883, 0.4111)、(0.5705, 0.4289)です。これにより、色の均一性が重要な自動車照明アプリケーションにおいて、厳密な色の一貫性が保証されます。

4. 性能曲線分析

4.1 順方向電圧対順方向電流

順方向電圧は順方向電流に対して非線形に増加します。50 mAでは標準電圧は3.0 V、70 mAでは約3.1 Vに上昇します。

4.2 順方向電流対相対強度

相対強度は70 mAまでの電流に伴って増加し、50 mA時の値の約130%に達します。曲線は高電流側でわずかに飽和を示します。

4.3 温度特性

はんだ温度（Ts）は順方向電圧と相対強度の両方に影響を与えます。Tsが20°Cから100°Cに上昇すると、順方向電圧は約0.15 V直線的に減少し、相対強度は約15%低下します。最大許容順方向電流も温度に応じてディレーティングされ、25°Cでは70 mAから100°Cでは約40 mAになります。

4.4 放射ダイアグラム

放射パターンはランバート型に近く、50%相対強度における半値角は約±60°です。視野角（120°）により、自動車用信号灯として広い範囲をカバーします。

4.5 色度座標の順方向電流に対するシフト

CIE xおよびy座標は電流に応じてわずかにシフトします。50 mAでは標準点は(0.57, 0.43)付近です。電流を85°Cまで増加させると、黄色領域内で小さなシフトが生じますが、5Eビン内に留まります。

4.6 スペクトル分布

発光スペクトルは約590 nmでピークに達し、半値全幅（FWHM）は約15 nmです。スペクトルに2次ピークはなく、純粋な黄色発光であることを確認しています。

5. 機械的およびパッケージング情報

5.1 パッケージ寸法

パッケージは長さ3.50 mm、幅2.80 mm、高さ1.85 mmです。公差は±0.2 mmです。上面図にはピン2に極性マーク（カソード）が示されています。底面図には4つのパッドがあり、パッド1がカソード、パッド2がアノード、パッド3と4は機械的支持用（未接続）です。

5.2 はんだ付けパターン

推奨PCBランドパターン：各ピンに対しパッドサイズ0.80 mm × 0.70 mm、中央放熱パッド2.60 mm × 1.60 mm（オプション）。パッド中心間距離は2.20 mmです。

5.3 極性識別

極性マークはパッケージ上面の小さな切り欠きで、カソード側に合わせて配置されています。

6. はんだ付けと実装ガイド

6.1 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に基づいています。プリヒートは150°Cから200°Cで60～120秒間。上昇率：最大3°C/秒。217°C（TL）以上の時間：最大60秒。ピーク温度（TP）：260°Cで最大10秒間。冷却率：最大6°C/秒。25°Cからピークまでの総時間：最大8分。LEDは2回のリフローサイクルに耐えることができます。サイクル間で24時間以上経過した場合は、ベーキングが必要です。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、はんだごてを≤300°Cで≤3秒使用し、接合部1箇所につき1回のみ行ってください。

6.3 保管と取り扱い

未開封の防湿バッグは、≤30°Cかつ≤75%RHで最長1年間保管できます。開封後は、≤30°Cかつ≤60%RHで24時間以内に使用してください。保管がこれらの条件を超えた場合は、60±5°Cで24時間以上ベーキングしてください。LED表面は柔らかいシリコーンですので、機械的圧力を避けてください。超音波洗浄は使用せず、イソプロピルアルコールを推奨します。

7. パッケージングと注文情報

LEDはテープ＆リールで供給され、1リールあたり2000個です。キャリアテープ寸法：幅8.0 mm、ピッチ4.0 mm、キャビティサイズ3.50 mm × 2.80 mm × 1.70 mm。リール寸法：A = 330 mm、B = 100 mm、C = 13.0 mm、D = 8.0 mm。各リールには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード、光束、色度ビン、順方向電圧、波長コード、数量、製造日コードが記載されたラベルが貼られています。最終包装は防湿バッグと段ボール箱です。

8. アプリケーション推奨事項

このイエローLEDは、自動車内装照明（アンビエント照明、読書灯）および外装信号（方向指示器、ブレーキランプ）に最適です。広い視野角と高輝度のため、汎用インジケータ用途にも適しています。設計者は、接合部温度を120°C以下に保つために十分な放熱を確保する必要があります。過負荷を防ぐために、電流制限抵抗が必須です。並列接続の場合は、VFビニングによる電流バランスを考慮してください。このLEDはAEC-Q101認定を受けており、過酷な自動車環境に適しています。

9. 技術比較

従来のPIフィルムベースの黄色LEDと比較して、この蛍光体変換デバイスは優れた色安定性と広い視野角を提供します。PLCC4パッケージは、3014などの小型パッケージと比較して、PCB実装が容易で放熱性も優れています。AEC-Q101認定により、標準的な民生用LEDと一線を画し、自動車アプリケーション向けに実証済みの信頼性を提供します。

10. よくある質問

Q: 50 mAにおける標準的な順方向電圧は？A: 3.0 Vで、範囲は2.8 V～3.4 Vです。

Q: このLEDは自動車外装照明に使用できますか？A: はい、AEC-Q101認定を受けており、内装・外装の両方に推奨されます。

Q: リフローサイクルは何回まで可能ですか？A: 最大2回です。サイクル間に24時間以上経過した場合は、2回目のリフロー前にベーキングが必要です。

Q: 開封後の推奨保管時間は？A: ≤30°C / ≤60%RHの条件下で24時間以内に使用してください。

Q: LEDにヒートシンクは必要ですか？A: 高駆動電流または高周囲温度の場合は、熱管理が必要です。接合部温度は120°Cを超えてはなりません。

11. 実用的なアプリケーション事例

事例1: 自動車用ターンシグナルモジュール
6個のRF-A2A31-WYS8-A4 LEDをリアコンビネーションランプに使用。各LEDを共通抵抗ネットワークで50 mA駆動し、合計光度32000 mcdを達成。広い120°視野角はSAE信号要件を満たします。熱シミュレーションでは、周囲温度60°Cで接合部温度85°Cとなり、制限値を大幅に下回っています。

事例2: ダッシュボードインジケータ
警告灯として単一LEDを使用。発熱低減のため30 mAで駆動しつつ、3500 mcdの明るさを提供。コンパクトなPLCC4パッケージは小さなPCB領域に収まります。追加のヒートシンクは不要です。

12. 原理紹介

黄色発光は、青色InGaN LEDチップに黄色発光YAG:Ce蛍光体を塗布することで実現されます。青色光（450-460 nm）が蛍光体を部分的に励起し、黄色光（550-600 nm）を放出します。その組み合わせにより、黄色として認識される広いスペクトルが生成されます。この方法は、直接黄色チップと比較して高い効率と良好な色安定性を提供します。

13. 開発動向

蛍光体変換LEDは、コストと性能の利点から自動車市場を引き続き支配しています。将来の動向としては、小型フットプリント（例：3030）、高効率化（100+ lm/W）、ディレーティング低減のための熱抵抗改善などが挙げられます。AEC-Q102認定（Q101の拡張）は自動車用LEDに必須となりつつあります。ESD保護の統合や、より厳密な色ビニング（MacAdam楕円）も期待されています。