目次
- 1. 製品概要
- 1.1 中核的利点とターゲット市場
- 2. 技術パラメータ詳細解説
- 2.1 絶対最大定格
- 2.2 電気光学特性(Ta=25°C)
- 3. ビニングシステムの説明
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 UY(ブリリアントイエロー)チップ曲線
- 4.2 SYG(ブリリアントイエローグリーン)チップ曲線
- 5. 機械的仕様およびパッケージ情報
- 5.1 パッケージ寸法
- 5.2 極性識別
- 6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
- 6.1 リード成形
- 6.2 はんだ付けパラメータ
- 6.3 保管条件
- 7. 梱包および発注情報
- 7.1 梱包仕様
- 7.2 ラベル説明
- 8. アプリケーション提案
- 8.1 典型的なアプリケーションシナリオ
- 8.2 設計上の考慮事項
- 9. 技術比較と差別化
- 10. よくある質問(技術パラメータに基づく)
- 11. 実践的な設計および使用事例
- 12. 動作原理の紹介
- 13. 技術トレンド
1. 製品概要
1259-7シリーズは、インジケータおよびバックライト用途向けに設計されたコンパクトなLEDランプです。単一パッケージ内に2つの整合されたAlGaInP半導体チップを統合し、均一な光出力と広い40度の視野角を実現しています。本製品は主に2つの構成で提供されます:バイカラータイプとバイポーラタイプです。バイカラーランプは通常、拡散パッケージ内で2つの異なる色(例:ブリリアントイエローとブリリアントイエローグリーン)を組み合わせます。一方、バイポーラランプはクリアパッケージ内に単一色(ホワイトクリアまたはカラークリア)を備えています。この設計は、ソリッドステートの信頼性、長い動作寿命、低消費電力を提供し、現代の電子機器への統合に適しています。
1.1 中核的利点とターゲット市場
このLEDランプの主な利点は、一貫した輝度を実現するデュアルチップアーキテクチャ、低電圧集積回路との互換性、RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー規格(Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm)などの主要な環境規制への準拠です。主なターゲット市場は、信頼性の高いコンパクトなインジケータが不可欠な民生用電子機器およびコンピュータ周辺機器です。
2. 技術パラメータ詳細解説
このセクションでは、データシートで定義されているLEDの主要仕様について、詳細かつ客観的な分析を提供します。
2.1 絶対最大定格
恒久的な損傷を防ぐため、これらの限界を超えてデバイスを動作させてはなりません。UY(ブリリアントイエロー)チップとSYG(ブリリアントイエローグリーン)チップの両方について、最大連続順方向電流(IF)は25 mAです。最大逆電圧(VR)は5 Vです。各チップの最大許容損失(Pd)は60 mWに制限されています。動作温度範囲(Topr)は-40°Cから+85°C、保存温度(Tstg)は-40°Cから+100°Cです。はんだ付け温度(Tsol)は、リフロー工程において最大5秒間260°Cと規定されています。
2.2 電気光学特性(Ta=25°C)
これらのパラメータは、標準条件下でのLEDの性能を定義します。両チップの順方向電圧(VF)は、テスト電流20mAにおいて、典型的に2.0V(範囲:1.7V~2.4V)です。最大逆電流(IR)は、5Vで10 µAです。光度(IV)は重要な指標です:UYチップの代表値は125 mcd(最小63 mcd)、SYGチップの代表値は80 mcd(最小40 mcd)です。視野角(2θ1/2)は両方とも典型的に40度です。UYチップの主波長(λd)は典型的に589 nm(ピーク波長λpは591 nm)、SYGチップの主波長は典型的に573 nm(ピーク波長λpは575 nm)です。スペクトル半値幅(Δλ)は、UYで15 nm、SYGで20 nmです。順方向電圧(±0.1V)、光度(±10%)、主波長(±1.0nm)については測定誤差が注記されています。
3. ビニングシステムの説明
データシートは、CAT(光度ランク)、HUE(主波長ランク)、REF(順方向電圧ランク)などのラベルで示される主要パラメータのビニングシステムを参照しています。このシステムは、生産ロット内での色と輝度の一貫性を保証します。設計者は、アプリケーションの色と輝度の許容要件を満たす適切なコードを選択するために、メーカーの詳細なビニングチャート(この抜粋では提供されていません)を参照する必要があります。
4. 性能曲線分析
グラフデータは、様々な条件下でのLEDの動作についてより深い洞察を提供します。
4.1 UY(ブリリアントイエロー)チップ曲線
相対強度対波長曲線は、約591 nmを中心とした狭い発光ピークを示しています。指向性パターンは40度の視野角を確認しています。順方向電流対順方向電圧(I-V)曲線は、ダイオードの典型的な指数関数的関係を示しています。相対強度対順方向電流曲線は、定格最大値まで電流とともに光出力が直線的に増加することを示しています。相対強度対周囲温度曲線は、温度上昇に伴い出力が減少することを示しており、これはLEDの一般的な特性です。定電圧条件下での順方向電流対周囲温度曲線は、ダイオードの負の温度係数により、温度上昇に伴い電流が増加することを示すでしょう。
4.2 SYG(ブリリアントイエローグリーン)チップ曲線
SYGチップについても同様の曲線が提供されており、その発光ピークは約575 nmです。追加で色度座標対順方向電流曲線が含まれており、これはテスト条件(20mA)とは異なる電流でLEDを駆動した場合に発生する可能性のある色ずれを理解する上で重要です。
5. 機械的仕様およびパッケージ情報
5.1 パッケージ寸法
このLEDは、標準的な5mmラウンドラジアルリードパッケージを採用しています。主要寸法には、ボディ直径、リード間隔、全高が含まれます。フランジ高さは1.5mm未満と規定されています。特に記載のない限り、標準的な寸法公差は±0.25mmです。詳細な寸法図は、PCBフットプリント設計に不可欠です。
5.2 極性識別
バイポーラLEDの場合、通常、長いリードがアノード(+)を示します。バイカラーLEDの場合、共通カソード構成が標準であり、中央のリードが共通カソード、外側の2本のリードが2つの異なる色のチップのアノードとなります。正確なピン配置を確認するには、データシートの図面を参照する必要があります。
6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
信頼性のためには適切な取り扱いが重要です。
6.1 リード成形
曲げ加工は、エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた位置で行う必要があります。成形ははんだ付け前かつ室温で行い、応力による損傷やクラックを避けてください。PCBの穴位置合わせは正確に行い、取り付け応力を防止する必要があります。
6.2 はんだ付けパラメータ
手はんだの場合:はんだごて先端温度≤300°C(最大30W)、時間≤3秒、接合部からボールまでの最小距離3mm。フロー/ディップはんだの場合:予熱≤100°C、≤60秒、はんだ浴≤260°C、≤5秒、同じく3mm距離のルールを適用。単一のはんだ付けパスが推奨されます。はんだ付けプロファイル図は、熱衝撃を最小限に抑えるための立ち上げ、ピーク、冷却のシーケンスを示唆しています。
6.3 保管条件
LEDは、≤30°C、≤70% RHの条件下で保管する必要があります。出荷からの保管寿命は3ヶ月です。長期保管(最大1年)の場合は、窒素雰囲気と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。湿気の多い環境での急激な温度変化は結露を引き起こす可能性があるため避けてください。
7. 梱包および発注情報
7.1 梱包仕様
LEDは静電気防止バッグ(200-500個/袋)に梱包されています。5袋が内箱に入れられ、10個の内箱が外梱箱に梱包されます。梱包材は防湿性があります。
7.2 ラベル説明
パッケージラベルには以下が含まれます:CPN(顧客部品番号)、P/N(メーカー部品番号)、QTY(数量)、CAT(光度ビン)、HUE(主波長ビン)、REF(順方向電圧ビン)、LOT No.(トレーサビリティコード)。
8. アプリケーション提案
8.1 典型的なアプリケーションシナリオ
主な用途は、テレビ、モニター、電話、コンピュータの状態表示器です。バイカラーバージョンは、電源オン/スタンバイなどの二状態シグナリングに適しており、高輝度クリアバージョンはパネル照明に最適です。
8.2 設計上の考慮事項
LEDには常に直列に電流制限抵抗を使用してください。抵抗値は、電源電圧、LED順方向電圧(設計マージンに応じて代表値または最大値を使用)、および所望の順方向電流(通常動作では≤20mA)に基づいて計算します。高温環境での設計では、LEDの温度デレーティングを考慮してください。はんだ付けガイドラインに従い、PCBレイアウトがLEDボール周囲に十分なクリアランスを提供していることを確認してください。
9. 技術比較と差別化
1259-7シリーズの主な差別化要因は、標準5mmフォーマットでバイカラー機能または輝度均一性を実現するデュアルチップ・ワンパッケージ設計です。単一チップ5mm LEDと比較して、設計の柔軟性(2色)またはより均一な発光パターンを提供します。そのAlGaInP技術は、従来技術と比較して黄/緑スペクトルで高い効率を提供します。現代の環境規制(RoHS、REACH、ハロゲンフリー)への準拠は標準要件ですが、依然として重要な選択基準です。
10. よくある質問(技術パラメータに基づく)
Q: このLEDを25mAで連続駆動できますか?
A: 絶対最大定格は25mAですが、電気光学特性は20mAで規定されています。信頼性の高い長期動作と接合温度管理のためには、20mA以下での動作が推奨されます。
Q: 主波長とピーク波長の違いは何ですか?
A: ピーク波長(λp)は、スペクトルパワーが最も高い単一点です。主波長(λd)は、LEDの知覚される色に一致する単色光の単一波長です。アプリケーションにおける色指定に関しては、λdの方がより関連性が高いです。
Q: 光度ビン(CAT)はどのように解釈すればよいですか?
A: CATコードは特定のmcd値の範囲に対応します。輝度要件を満たすために、各CATコードの正確な最小/最大値を知るには、メーカーのビニング文書を要求する必要があります。
11. 実践的な設計および使用事例
事例:ネットワークルーター用デュアルカラー状態インジケータ設計者は、バイカラー1259-7(UY/SYG)を使用して、ネットワークアクティビティ(点滅緑)とエラー状態(点灯黄)を示します。マイクロコントローラを使用して、2つのアノードピン(共通カソードを共有)間で電流を切り替えます。5V電源で各アノード側に100Ω抵抗を使用すると、電流は約(5V - 2.0V)/100Ω = 30mAになります。20mA推奨値に準拠するため、抵抗を150Ωに増やし、約20mAとします。広い視野角により、様々な角度からの視認性が確保されます。
12. 動作原理の紹介
このLEDは、AlGaInP(アルミニウムガリウムインジウムリン)半導体材料に基づいています。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlGaInP合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それが直接、発光の波長(色)—黄色(約589 nm)または黄緑(約573 nm)—に対応します。エポキシレンズは光出力を整形し、機械的および環境的保護を提供します。
13. 技術トレンド
インジケータLEDのトレンドは、より高い効率(ワット当たりのルーメン)、より小さなパッケージサイズ(例:0402、0201 SMD)、および統合ソリューション(例:シーケンシングまたは制御用の内蔵ICを備えたLED)に向かっています。5mmのようなラジアルリードパッケージは特定のスルーホールアプリケーションで依然として人気がありますが、表面実装デバイス(SMD)パッケージは、その小さなフットプリントと自動組立への適合性から、新しい設計を支配しています。環境規制への準拠と広がる色域は、引き続き主要な開発の原動力です。
LED仕様用語集
LED技術用語の完全な説明
光電性能
| 用語 | 単位/表示 | 簡単な説明 | なぜ重要か |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W (ルーメン毎ワット) | 電力ワット当たりの光出力、高いほどエネルギー効率が良い。 | エネルギー効率等級と電気コストを直接決定する。 |
| 光束 | lm (ルーメン) | 光源から発せられる全光量、一般に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを決定する。 |
| 視野角 | ° (度)、例:120° | 光強度が半分になる角度、ビーム幅を決定する。 | 照明範囲と均一性に影響する。 |
| 色温度 | K (ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の暖かさ/冷たさ、低い値は黄色がかった/暖かい、高い値は白っぽい/冷たい。 | 照明の雰囲気と適切なシナリオを決定する。 |
| 演色性指数 | 無次元、0–100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≥80は良好。 | 色の真実性に影響し、ショッピングモール、美術館などの高要求場所で使用される。 |
| 色差許容差 | マクアダム楕円ステップ、例:「5ステップ」 | 色の一貫性指標、ステップが小さいほど色の一貫性が高い。 | 同じロットのLED全体で均一な色を保証する。 |
| 主波長 | nm (ナノメートル)、例:620nm (赤) | カラーLEDの色に対応する波長。 | 赤、黄、緑の単色LEDの色相を決定する。 |
| 分光分布 | 波長 vs 強度曲線 | 波長全体の強度分布を示す。 | 演色性と色品質に影響する。 |
電気パラメータ
| 用語 | 記号 | 簡単な説明 | 設計上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 順電圧 | Vf | LEDを点灯するための最小電圧、「始動閾値」のようなもの。 | ドライバ電圧は≥Vfでなければならず、直列LEDの場合は電圧が加算される。 |
| 順電流 | If | LEDの正常動作のための電流値。 | 通常は定電流駆動、電流が明るさと寿命を決定する。 |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間耐えられるピーク電流、調光やフラッシュに使用される。 | パルス幅とデューティサイクルは損傷を避けるために厳密に制御する必要がある。 |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧、それを超えると破壊される可能性がある。 | 回路は逆接続や電圧スパイクを防ぐ必要がある。 |
| 熱抵抗 | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗、低いほど良い。 | 高い熱抵抗はより強力な放熱を必要とする。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電に耐える能力、高いほど脆弱性が低い。 | 生産時には帯電防止対策が必要、特に敏感なLEDには。 |
熱管理と信頼性
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実際の動作温度。 | 10°Cの低下ごとに寿命が2倍になる可能性がある;高すぎると光衰、色ずれを引き起こす。 |
| 光束減衰 | L70 / L80 (時間) | 明るさが初期の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「サービス寿命」を直接定義する。 |
| 光束維持率 | % (例:70%) | 時間経過後に残った明るさの割合。 | 長期使用における明るさの保持能力を示す。 |
| 色ずれ | Δu′v′またはマクアダム楕円 | 使用中の色変化の程度。 | 照明シーンでの色の一貫性に影響する。 |
| 熱劣化 | 材料劣化 | 長期的な高温による劣化。 | 明るさ低下、色変化、または開放回路故障を引き起こす可能性がある。 |
パッケージングと材料
| 用語 | 一般的な種類 | 簡単な説明 | 特徴と応用 |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC、PPA、セラミック | チップを保護し、光学的/熱的インターフェースを提供するハウジング材料。 | EMC:耐熱性が良く、低コスト;セラミック:放熱性が良く、寿命が長い。 |
| チップ構造 | フロント、フリップチップ | チップ電極配置。 | フリップチップ:放熱性が良く、効率が高い、高電力用。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、珪酸塩、窒化物 | 青チップを覆い、一部を黄/赤に変換し、白に混合する。 | 異なる蛍光体は効率、CCT、CRIに影響する。 |
| レンズ/光学 | フラット、マイクロレンズ、TIR | 光分布を制御する表面の光学構造。 | 視野角と配光曲線を決定する。 |
品質管理とビニング
| 用語 | ビニング内容 | 簡単な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束ビン | コード例:2G、2H | 明るさでグループ化され、各グループに最小/最大ルーメン値がある。 | 同じロット内で均一な明るさを保証する。 |
| 電圧ビン | コード例:6W、6X | 順電圧範囲でグループ化される。 | ドライバのマッチングを容易にし、システム効率を向上させる。 |
| 色ビン | 5ステップマクアダム楕円 | 色座標でグループ化され、狭い範囲を保証する。 | 色の一貫性を保証し、器具内の不均一な色を避ける。 |
| CCTビン | 2700K、3000Kなど | CCTでグループ化され、各々に対応する座標範囲がある。 | 異なるシーンのCCT要件を満たす。 |
テストと認証
| 用語 | 標準/試験 | 簡単な説明 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 一定温度での長期照明、明るさの減衰を記録する。 | LED寿命の推定に使用される (TM-21と併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定標準 | LM-80データに基づいて実際の条件下での寿命を推定する。 | 科学的な寿命予測を提供する。 |
| IESNA | 照明学会 | 光学的、電気的、熱的試験方法を網羅する。 | 業界で認められた試験基盤。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質 (鉛、水銀) がないことを保証する。 | 国際的な市場参入要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明製品のエネルギー効率と性能認証。 | 政府調達、補助金プログラムで使用され、競争力を高める。 |