目次
- 1. 製品概要
- 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
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 スーパーディープレッド (SDR) 特性
- 3.2 ブリリアントイエローグリーン (SYG) 特性
- 4. 機械的仕様・パッケージ情報
- 5. はんだ付け・組立ガイドライン
- 5.1 リードフォーミング
- 5.2 保管方法
- 5.3 はんだ付けプロセス
- 6. 梱包・発注情報
- 6.1 梱包仕様
- 6.2 ラベル説明
- 7. アプリケーション提案
- 7.1 代表的なアプリケーションシナリオ
- 7.2 設計上の考慮事項
- 8. 技術比較・差別化ポイント
- 9. よくある質問 (技術パラメータに基づく)
- 9.1 このLEDを25mAで連続駆動できますか?
- 9.2 なぜピーク波長と主波長という2つの異なる波長仕様があるのですか?
- 9.3 バイカラーLEDにおけるホワイト拡散樹脂色の意味は何ですか?
- 10. 動作原理の紹介
- 11. 業界動向と背景
1. 製品概要
1259-7SDRSYGW/S530-A3は、1つのパッケージ内に2つの半導体チップを統合したバイカラーLEDランプです。このデバイスは、スーパーディープレッド (SDR) とブリリアントイエローグリーン (SYG) という2つの異なる色を発光するように設計されています。主な構造は、赤色から黄緑色スペクトルで高い効率で知られるAlGaInP (アルミニウムガリウムインジウムリン) 材料を両チップに使用しています。このランプはホワイト拡散樹脂パッケージを採用しており、チップから発せられた光を散乱させることで、より広く均一な視野角を実現するのに役立ちます。
この部品は、従来の白熱灯や蛍光表示灯と比較して長い動作寿命を提供する、ソリッドステートの信頼性を考慮して設計されています。低い順電圧と電流要件により、マイクロコントローラや他のデジタル回路からの標準ロジックレベル出力で直接駆動可能なI.C.互換性を備えています。本製品は、欧州連合のRoHS (有害物質使用制限) 指令、REACH (化学物質の登録、評価、認可および制限) 規制に準拠し、臭素 (Br) および塩素 (Cl) 含有量に厳格な制限を設けたハロゲンフリーに分類されています。
2. 技術パラメータ詳細解説
2.1 絶対最大定格
絶対最大定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性のあるストレスの限界を定義します。信頼性の高い動作のためには、一瞬たりともこれらの限界を超えてはなりません。
- 連続順電流 (IF): SDRチップおよびSYGチップともに25 mA。これはLEDに連続して流すことができる最大の直流電流です。
- 逆電圧 (VR): 5 V。これ以上の逆電圧を印加すると、LEDのPN接合が破壊される可能性があります。
- 電力損失 (Pd): チップあたり60 mW。これは周囲温度25°Cにおいて、LEDパッケージが熱として放散できる最大電力です。
- 動作温度 (Topr): -40°C から +85°C。デバイスはこの周囲温度範囲内で動作することが保証されています。
- 保管温度 (Tstg): -40°C から +100°C。デバイスは電源を印加せずにこの範囲内で保管することができます。
- はんだ付け温度 (Tsol): リフローはんだ付けの場合、ピーク温度260°C、最大5秒間が規定されています。
2.2 電気光学特性
これらのパラメータは標準試験条件 (Ta=25°C) で測定され、デバイスの代表的な性能を示します。
- 順電圧 (VF): 1.7Vから2.4Vの範囲で、両色とも試験電流20mAにおける代表値は2.0Vです。この低電圧は、低電力およびバッテリー駆動アプリケーションの鍵となります。
- 逆電流 (IR): 逆電圧5Vにおいて最大10 µAであり、良好な接合部の完全性を示しています。
- 光度 (IV): SDRチップの代表的な光度は32 mcdであるのに対し、SYGチップはより明るく50 mcdです (いずれもIF=20mA時)。最小値はそれぞれ16 mcdおよび25 mcdです。
- 視野角 (2θ1/2): 両色とも代表的な半値角50度で、適度に広い視野を提供します。
- 波長仕様:
- SDR: ピーク波長 (λp) は650 nm、主波長 (λd) は639 nmです。
- SYG: ピーク波長 (λp) は575 nm、主波長 (λd) は573 nmです。
- スペクトル放射帯域幅 (Δλ): 両者とも約20 nmで、発せられる光のスペクトル純度を定義します。
記載されている測定不確かさに注意してください:VFは±0.1V、IVは±10%、λd.
は±1.0nmです。
3. 性能曲線分析
3.1 スーパーディープレッド (SDR) 特性
- 提供される曲線は、様々な条件下でのSDRチップの挙動についての洞察を提供します。相対強度 vs. 波長
- : このグラフは、650 nmを中心としたスペクトルパワー分布を示しています。指向性パターン
- : 光強度の角度分布を示し、50度の視野角と相関しています。順電流 vs. 順電圧 (I-V曲線)
- : ダイオードに典型的な指数関数的関係を示しています。この曲線は電流制限回路の設計に役立ちます。相対強度 vs. 順電流
- : 光出力は電流とともに増加しますが、特に高電流では完全に線形ではない可能性があることを示しています。相対強度 vs. 周囲温度
- : 光度は周囲温度の上昇とともに減少することを示しており、非放射再結合の増加によるLEDの一般的な特性です。順電流 vs. 周囲温度
: 電力損失限界内に収めるために、温度上昇に伴う最大許容順電流のデレーティングを示している可能性が高いです。
3.2 ブリリアントイエローグリーン (SYG) 特性
- SYGチップはSDRと同様の曲線タイプを共有していますが、波長固有のグラフに重要な違いがあります。相対強度 vs. 波長
- : 575 nmを中心としています。色度座標 vs. 順電流
- : これはSYGチップにとって重要なグラフであり、知覚される色 (CIE色度図上のx,y座標で定義) が駆動電流の変化に伴ってわずかにシフトする可能性を示しています。安定した色知覚を必要とするアプリケーションでは重要です。
他の曲線 (指向性、I-V、強度 vs. 電流/温度) は、SDRチップと同様の傾向を示しますが、SYGの材料特性に固有の値を持ちます。
4. 機械的仕様・パッケージ情報
- データシートには詳細なパッケージ寸法図が含まれています。主要な機械的仕様は以下の通りです:
- すべての寸法はミリメートルで提供されています。
- 重要な注意点として、部品のフランジの高さは1.5mm (0.059インチ) 未満でなければならないと指定されています。これは自動実装機との互換性と、PCB上での適切な設置を確保するためと思われます。
- 指定されていない寸法の一般的な公差は±0.25mmです。
図面には通常、リード間隔、ボディサイズ、および極性インジケータ (フラットエッジまたはマークされたカソード) が示されています。バイカラー機能のためには適切な向きが重要であり、極性を逆にするともう一方のチップが点灯します。
5. はんだ付け・組立ガイドライン
5.1 リードフォーミング
- スルーホール実装のためにリードを曲げる必要がある場合は、LEDを損傷しないように注意して行う必要があります。
- 曲げは、エポキシレンズの基部から少なくとも3mm離れた場所で行ってください。フォーミングは soldering.
- はんだ付けの前
- に行う必要があります。曲げ中のパッケージへの過度のストレスは、エポキシのクラックや内部ワイヤーボンドの損傷を引き起こす可能性があります。
- リードは室温で切断してください。
PCBの穴はLEDのリードと完全に一致させ、実装ストレスを避けてください。
5.2 保管方法
- 適切な保管は湿気の吸収と劣化を防ぎます。
- 推奨保管条件:温度≤30°C、相対湿度 (RH) ≤70%。
- 出荷後の上記条件下での保存期間は3ヶ月です。
- 長期保管 (最大1年) の場合は、乾燥剤を入れた密閉された窒素充填容器に保管する必要があります。
結露を防ぐため、湿気の多い環境での急激な温度変化は避けてください。
5.3 はんだ付けプロセス
- 信頼性を確保するための詳細なはんだ付け手順が提供されています。
- はんだ接合部からエポキシバルブまでの最小距離を3mm確保してください。手はんだ
- : はんだごて先端温度最大300°C (30Wごての場合)、はんだ付け時間最大3秒。波はんだ/ディップはんだ
- : 予熱最大100°Cで60秒、はんだ浴最大260°Cで5秒。
- 推奨されるリフローはんだ付けプロファイルが提供されており、通常、予熱、ソーク、リフロー (ピーク約260°C)、冷却のランプが制御された速度で含まれ、熱衝撃を最小限に抑えます。
- LEDが熱いうちはリードに機械的ストレスをかけないでください。
- はんだ付け (ディップまたは手はんだ) は複数回行わないでください。
- はんだ付け後、室温に冷めるまでLEDを衝撃/振動から保護してください。
急激な熱プロセスは推奨されません。
6. 梱包・発注情報
6.1 梱包仕様
- LEDは、輸送および保管中の静電気放電 (ESD) および湿気による損傷を防ぐために梱包されています。一次梱包
- : 帯電防止袋。二次梱包
- : 内箱。三次梱包
- : 大口輸送用の外箱。梱包数量
: 袋あたり200-500個、内箱あたり5袋、外箱あたり10内箱。
6.2 ラベル説明
- CPN梱包のラベルには、トレーサビリティとビン選択のための重要な情報が含まれています。
- 顧客部品番号P/N
- QTY: メーカー部品番号 (例:1259-7SDRSYGW/S530-A3)。
- CAT数量
- HUE: 梱包内の数量。
- REFCAT
- : 光度のランクまたはビンコード。HUE
: 主波長のランクまたはビンコード。
REF
: 順電圧のランクまたはビンコード。
- LOT No: トレーサビリティのための製造ロット番号。
- 7. アプリケーション提案7.1 代表的なアプリケーションシナリオ
- データシートには、表示灯のいくつかの典型的なアプリケーションがリストされています:テレビ・モニター
: 電源、スタンバイ、または機能状態表示灯として使用されます。
電話機
- : 回線状態、メッセージ待機、またはモード表示灯。コンピュータ
- : デスクトップ、ノートパソコン、または周辺機器の電源、ハードドライブ動作、またはネットワーク状態表示灯。バイカラー特性により、単一の部品から二重状態表示が可能です (例:赤色でオフ/エラー、緑色でオン/正常)、基板スペースを節約します。
- 7.2 設計上の考慮事項電流制限
- : 常に直列抵抗または定電流ドライバを使用して順電流を所望の値 (例:20mA) に設定し、電圧源に直接接続しないでください。極性
: バイカラー動作の場合、一方のチップのアノードは通常もう一方のチップのカソードです。回路設計では、この共通カソードまたは共通アノード構成を考慮する必要があります。
熱管理
- : 電力損失は低いですが、十分な換気を確保し、他の熱源の近くに配置しないことで、特に高い周囲温度での光出力と寿命を維持するのに役立ちます。ESD保護
- : 組立中は適切なESD対策を講じて取り扱ってください。8. 技術比較・差別化ポイント
- このデータシートでは他の製品と明示的に比較されていませんが、この部品の主な利点は以下のように推測できます:デュアルチップ統合
- : 2つの表示色を1つの3mmまたは5mmランプパッケージに統合し、2つの別々のLEDを使用する場合と比較して部品点数とPCB占有面積を削減します。材料選択 (AlGaInP)
: 赤-オレンジ-黄-緑スペクトル範囲で高い効率と良好な色飽和度を提供します。
準拠性
: 現代の環境基準 (RoHS、REACH、ハロゲンフリー) を満たしており、世界市場で販売される製品にとって不可欠です。
広い動作温度範囲
: -40°C から +85°C の範囲は、民生用、産業用、および一部の自動車内装アプリケーションに適しています。p)9. よくある質問 (技術パラメータに基づく)9.1 このLEDを25mAで連続駆動できますか?d)はい、25mAは連続順電流の絶対最大定格です。最適な寿命と、供給電圧や温度の潜在的な変動を考慮するために、LEDを最大値よりも低い電流 (試験で使用される20mAなど) で駆動するのが一般的な慣行です。高い周囲温度で動作する場合は、常にデレーティングガイドラインを参照してください。
9.2 なぜピーク波長と主波長という2つの異なる波長仕様があるのですか?
ピーク波長 (λ
は、スペクトルパワー分布が最も高い波長です。
主波長 (λ
は、人間の目にLEDと同じ色に見える単色光の波長です。広いスペクトルを持つLEDや、人間の目の感度に完全に一致しないスペクトルを持つLEDの場合、これら2つの値は異なることがあります。主波長は、色表示アプリケーションにより関連性が高いことが多いです。
9.3 バイカラーLEDにおけるホワイト拡散樹脂色の意味は何ですか?
- ホワイト拡散樹脂は光散乱媒体として機能します。これは、2つの近接したチップからの光をより効果的に混合し、どちらかのチップが点灯したときにレンズ全体でより均一な色の外観を作り出すのに役立ちます。また、透明樹脂と比較して実効視野角を広げます。10. 動作原理の紹介
- LEDは半導体ダイオードです。しきい値を超える順電圧が印加されると、n型半導体からの電子とp型半導体からの正孔が活性領域 (PN接合) に注入されます。これらの電子と正孔が再結合すると、エネルギーが光子 (光) の形で放出されます。発せられる光の特定の波長 (色) は、活性領域で使用される半導体材料のエネルギーバンドギャップによって決定されます。この製品ではAlGaInPが使用されており、可視スペクトルの赤から黄緑部分で光を発するのに適したバンドギャップを持っています。パッケージ内の2つの独立したチップは、異なるスーパーディープレッドとブリリアントイエローグリーンの色を生成するために、わずかに異なる材料組成または構造を持っています。11. 業界動向と背景
- 説明されている部品は、スルーホール表示アプリケーション向けの成熟した広く使用されている技術を代表しています。このようなデバイスに関連する業界動向には以下が含まれます:小型化
- : これはランプスタイルのLEDですが、スペースを節約し自動組立を可能にするために、表示灯用の表面実装デバイス (SMD) パッケージ (0603、0402など) への一般的な移行があります。ただし、スルーホールLEDは、試作、修理、および個々の視認性や堅牢性を必要とするアプリケーションでは依然として人気があります。効率向上
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。 |