Application Note

Nichia 172 Series
実装について目次
1.製品仕様・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 2

2.取り扱い上の注意 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3
3.実装基板およびメタルマスクの設計

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 4

4.LED搭載工程の注意点

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 5-9

5.リフロー工程の注意点

・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 96.実装性評価・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・

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Nichia 172 Series 実装について
1. 製品仕様表1. 型番NJSx172x,型番NFSx172x 製品仕様

LED外形寸法図

テーピング仕様図

4±0.1

Cathode Mark2±0.053.5 ±0.05

3(2.4) *1

Φ 1.5 +0.1-04±0.1

0.2 ±0.05

Φ 1+0.25-0

3.3 ±0.1

テーピング部 Tape8+0.3-0.1

0.8

1.75±0.1

3(2.4) *1

1.05±0.1

Cathode Mark3.3 ±0.1

リール部 Reel
180+0-30.9 *2

K9+1-0A

Φ60 +1-02.7

カソードマーク

Cathode0.5

保護素子
Protection Device

11.4±1

Anode2.7*1 型番NFSx172Aは、(2.3)になります。
質量：typ. 0.022g *3*2 型番NFSx172Aは、1.0になります。
(単位：mm, 公差：±0.2mm)*3 型番NFSW172Cの値です。

4,000pcs/リール

ラベルLabel（単位：mm）

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2. 取り扱い上の注意
2-1. 素手での取り扱い
素手で本製品を取り扱わないでください。表面が汚れ、光学特性に影響を及ぼすことがあります。
場合によっては、製品の変形や断線が起こり、不灯の原因になることがあります。

✔ OK

2-2. ピンセットでの取り扱い
ピンセットで本製品を取り扱う場合は、製品へ過度な圧力を掛けないようにしてください。
樹脂部の傷、欠け、剥がれ、製品の変形や断線が起こり、不灯の原因になります。

2-3. ESD対策
LEDは静電気やサージ電圧に敏感で、素子の損傷や信頼性低下を起こすことがあります。
実装工程において、導電性マットやイオナイザーの導入など適切な静電気対策を行ってください。

NG

2-4. 実装基板の積み重ね
本製品の実装後に基板は積み重ねしないでください。実装した基板を重ねると、基板が樹脂部に衝撃を与え樹脂部の傷、欠け、剥がれ、変形・断線、LED剥がれが発生し、不灯の原因になります。

2-5. ベーキング
本製品は、MSL3に相当します。MSLについてはIPC/JEDEC STD-020をご確認ください。
保管期間を過ぎた場合は、ベーキング処理を施してください。 ベーキングは1回まで可能です。

NG

表2. 保管条件および推奨ベーキング条件
条件
保管温度

湿度

アルミ防湿袋開封前

30°C以下90%RH以下納入日より１年以内

アルミ防湿袋開封後30°C以下

70%RH以下

168時間以内

65±5°C-24時間以上

ベーキング(アルミ袋から取り出した状態）

期間

図1. ピンセットでの取り扱い例

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3. 実装基板およびメタルマスクの設計表3. 推奨ランドパターン、推奨メタルマスク開口形状

推奨ランドパターン形状

推奨メタルマスク開口形状

3.6

3.6

1.55

1.55

3Cathode

1.55

31.55

--- LED外形+電極形状■ ランドパターン形状■ メタルマスク開口形状（単位：mm）（単位：mm）

Anode

表4. メタルマスク条件および推奨はんだ項目

推奨条件

メタルマスク厚み

100μm

はんだペースト

Sn-3.0Ag-0.5Cu※表3および表4に示したランドパターン形状、メタルマスク開口形状、メタルマスク厚みは、弊社実装条件により選定したものです。
これらの項目については、あらかじめお客様の実装条件にて問題がないことを確認してください。
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4. LED搭載工程の注意点
表5. LED搭載条件まとめ

項目

推奨条件

備考

チップマウンター

モジュラーマウンター

吸着ノズル

製品寸法に適したもの

詳細はP6参照

テープフィーダー

電動モーター式
テープ幅：8mm
送りピッチ：4mm

詳細はP7参照

トップカバーテープ
剥離位置

ノズル吸着位置の手前

詳細はP7参照

吸着高さ

エンボスキャリアテープ
上面高さ

詳細はP8参照

搭載高さ

0.2mm押し込み

詳細はP8参照

部品認識

電極端子認識詳細はP9参照

弊社確認機種： YAMAHA YS100

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4-1. 吸着ノズル✔ OK①吸着ノズルは、本製品にあったものを選定してください。
LEDの発光面サイズ(2.4mm×2.4mm)より小径の吸着ノズルを使用しますと発光面を傷つけると共にLEDが不灯に至る可能性がありますので使用しないでください。

2.42.4

図3 吸着ノズル（外形Φ3.5mm）

LED

例：ノズルA（外形1.7mm×0.9mm）

LED

吸着状態
NG

（単位：mm）

図2. LEDの発光面サイズ②吸着ノズルの一例を図3に示します。また、参考例として、
各種のノズルの吸着状態を図4にします。

吸着状態
NG

φ3.5
φ1.7

例：ノズルB（外形Φ0.9mm）（単位：mm）

LED

吸着状態

図4. 各種ノズルの吸着例

図3. 吸着ノズル先端部形状

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4-2. テープフィーダー・ノズル吸着位置の手前でトップカバーテープを剥離（推奨）トップカバーテープ剥離位置①テープ幅は8mm、送りピッチは4mmとなります。
②振動が小さいテープフィーダー（電動モーター式等）を使用してください。
・送り速度が速い場合は、製品が安定しない場合があります。
その場合は、送り速度を遅くすると改善する場合があります。

吸着位置
送り速度：遅、 振動：小③トップカバーテープの剥離は、吸着位置の手前を推奨します。
・トップカバーテープを製品吸着の直前に剥離する場合、ベーキング有無含め製品の吸着が安定しない場合があります。

・ノズル吸着位置の直前でトップカバーテープを剥離
トップカバーテープ剥離位置

吸着位置
送り速度：速、 振動：大図5. トップカバーテープ剥離位置について

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4-3. 推奨吸着高さ吸着ノズル①エンボスキャリアテープの上面高さの位置で吸着をしてください。
なお、ご使用になる吸着ノズルの形状により、エンボスキャリアテープ内に挿入する場合は、LEDに接触する直前まで吸着ノズルを挿入しください。
②ご使用になるチップマウンターによっては、吸着動作が安定しない場合があります。その場合は、吸着動作が安定するまで吸着高さを調整してください。

推奨吸着高さ・吸着高さが高すぎる場合
吸引力不足でLEDが吸い上がってこない、または斜め吸着などの吸着不良が発生する恐れがあります。

LED
図6. 推奨吸着高さ

エンボスキャリアテープ

・吸着高さが低すぎる場合
エンボスキャリアテープの変形や振動による吸着不良が発生する恐れがあります。

4-4. 推奨搭載高さ

吸着ノズル①LEDが実装基板（はんだペースト）に接触してからさらに0.2mm
吸着ノズルを実装基板側に押し込んでください。
・搭載高さが高すぎる場合搭載不良（LED持ち帰り）や、リフロー後の位置ズレ、回転、浮きなどが発生する可能性があります。

0.2mm
押し込み

・搭載高さが低すぎる場合
LEDに過度の圧力が掛かりLED破壊が発生する可能性があります。

LED実装基板図7. 推奨搭載高さ
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4-5. 部品認識①電極端子による部品位置認識を推奨します。
電極認識部②認識エラーが生じる場合はご使用の実装機の認識条件（照明の明るさ等）を調整してください。

図8. 電極端子認識（推奨）5. リフロー工程の注意点
1~5℃/秒予熱
180~200℃

260℃以内10秒以内

220℃以上60秒以内

120秒以内①リフローによるはんだ付けは、２回までとしてください。
②リフロープロファイルは図9の条件を参考に、ご使用になるはんだペーストの推奨条件に合わせてください。
③ピーク温度からの冷却温度勾配は、急冷却を避けてください。
④大気リフローの場合、リフロー時の熱や雰囲気の影響により、光学的劣化を起こすことがあります。 リフローに際しては、窒素リフローを推奨します。

図9. リフロー推奨条件
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6. 実装性評価
6-1. 評価条件
3章の表3に記載した弊社推奨条件を基準として、ランドパターンおよびはんだ量(メタルマスクの開口率)を変更したときの実装性を評価しました。(表6参照）①実装性評価に使用した部材
基板：FR4, 基板の銅箔の厚み：35μm, 板厚：1.6mm, メタルマスク厚100μm, 型番NFSW172B N=375pcs/条件②評価内容
外観観察、実装精度（ｘ、ｙ方向位置ずれ、回転ズレ、傾き）

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Nichia 172 Series 実装について--- LED外形+電極形状■ ランドパターン形状■ メタルマスク開口形状（単位：mm）

6-2. 外観観察表6. ランドパターンおよびメタルマスク開口率とLED外観観察結果
メタルマスク開口率

推奨条件

100％

75％
1.55

1.55

1.55

33

メタルマスク
開口形状

1.4
0.6

1.55

2.7

1.55

1.55

Anode

3.6

3.6

3.6

1.4
0.6

1.4
0.6

3.6

1.4
0.6

1.45
0.6
0.6

1.45
0.6
0.6

0.25
1.15
1.65
2.55
2.7

Cathode

Anode

3.6

2.7

Cathode2.7

ランドパターン

1.55

65％

2.7

1.55

開口率65％
3.6

3.6

LED実装後
外観状態外観観察結果

はんだ付け状態良好
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6-3. 実装精度（x,y方向）
ランドパターンの中心を基準座標とし、リフロー後の製品位置精度を評価しました。（ x方向, y方向の位置ズレを⊿x, ⊿yとする）
0.30

0.30
0.20

⊿y－

⊿x+＋：ランドパターン 中心－平均±3σ

0.10

0.00
-0.10

0.00
-0.10

-0.20

-0.30

-0.30

100％ 75％ 65％
メタルマスク開口率65％－平均±3σ

0.10-0.20

推奨● 平均0.20⊿y (mm)⊿x (mm)+－● 平均推奨⊿xは、いずれの条件も大差ありません。

100％ 75％ 65％
メタルマスク開口率65％⊿yは、ランドパターンの寸法を変更することによりばらつきが小さくなる傾向にあります。

6-4. 実装精度（回転）ランドパターンの基準軸に対して、リフロー後の製品の回転を評価しました。（基準軸に対する回転角を⊿θとする）
3.00⊿θ+⊿θ (°)

－

● 平均

2.00

－平均±3σ

1.00
0.00
-1.00

＋：ランドパターン基準軸

-2.00
-3.00

推奨

100％ 75％ 65％
メタルマスク開口率65％⊿θは、いずれの条件も大差ありません。

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6-5. 実装精度（x,y方向の傾き）
リフロー後の製品の傾きを評価しました。（x方向, y方向）⊿z⊿zＹ方向X方向0.30● 平均－平均±3σ0.20

y方向 ⊿z(mm)x方向 ⊿z (mm)0.30

0.100.00-0.10-0.20● 平均－平均±3σ0.200.100.00-0.10-0.20-0.30-0.30
推奨100％ 75％ 65％
メタルマスク開口率

推奨65％

x方向の傾きは、いずれの条件も大差ありません。

100％ 75％
65％
メタルマスク開口率65％

y方向の傾きは、はんだ量を減らすことによりばらつきが小さくなる傾向にあります。

※本資料で示す評価結果は弊社実装環境による結果であり、実装性を保証するものではありません。
必ずお客様の実装条件、実装環境にて問題ないかご確認ください。
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Nichia 172 Series 実装について＜免責事項＞
本書は、弊社が管理し提供している参考技術文書です。
本書を利用される場合は、以下の注意点をお読みいただき、ご了承いただいたうえでご利用ください。

•本書は弊社が参考のために作成したものであり、弊社は、本書により何らの保証をも提供するものではありません。
•本書に記載されている情報は、製品の代表的動作および応用例を示したものであり、その使用に関して、弊社および第三者の知的財産権その他の権利の保証または実施権の許諾を行うものではありません。
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日亜化学工業株式会社

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