セラミック3535シリーズ 1W グリーンLED データシート - 外形寸法 3.5x3.5x?mm - 電圧 3.5V - 電力 1W - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高電力セラミック3535シリーズ 1W グリーン発光ダイオード(LED)の完全な技術仕様を提供します。セラミック基板は従来のプラスチックパッケージと比較して優れた熱管理を実現し、より高い駆動電流と長期信頼性の向上を可能にします。このLEDは、過酷な環境下で高輝度かつ安定した性能を必要とするアプリケーション向けに設計されています。

1.1 製品識別と命名規則

製品モデルは T1901PGA として識別されます。命名規則は構造化されたコードに従います：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。このコードはいくつかの主要なパラメータに分解されます：

• パッケージコード (19):セラミック3535パッケージを示します。
• チップ数コード (P):単一の高電力LEDチップを表します。
• 色コード (G):グリーン発光を指定します。
• 光学系コード (A):レンズまたは光学設計の詳細を示します（コードにより暗示）。
• 光束ビンコード:光束出力ビンを定義する複数桁のコード。
• 色温度／波長ビンコード:主波長範囲を指定するコード。

システムで定義されている他の色コードには、レッド (R)、イエロー (Y)、ブルー (B)、パープル (U)、オレンジ (A)、赤外線 (I)、ウォームホワイト L (<3700K)、ニュートラルホワイト C (3700-5000K)、クールホワイト W (>5000K) が含まれます。

2. 機械的・光学的仕様

2.1 外形寸法とレイアウト

このLEDはセラミック3535表面実装パッケージを採用しています。正確な寸法図には、主要な寸法を含む上面図と側面図が示されています。主要寸法には、全体のパッケージサイズ 3.5mm x 3.5mm が含まれます。適切なはんだ付けと熱性能を確保するために、PCB実装用の推奨ランドパターン（フットプリント）およびステンシル設計が提供されています。公差は、.X寸法に対して±0.10mm、.XX寸法に対して±0.05mmと規定されています。

2.2 光学特性

主要な光学パラメータは、標準試験電流350mA、はんだ付け点温度(Ts)25°Cで測定されます。

• 主波長 (λd):525 nm (代表値)。
• 指向角 (2θ1/2):120度。エリア照明に適した広いランバート型の発光パターンを提供します。
• 光束:値は、ユニットに割り当てられた特定の光束ビンに依存します（セクション3.3参照）。

3. 電気的・熱的パラメータ

3.1 絶対最大定格

これらの限界を超えるストレスは、永久損傷を引き起こす可能性があります。すべての値はTs=25°Cで規定されています。

• 連続順方向電流 (IF):500 mA
• ピーク順方向パルス電流 (IFP):700 mA (パルス幅 ≤10ms、デューティサイクル ≤1/10)
• 消費電力 (PD):1800 mW
• 動作温度 (Topr):-40°C から +100°C
• 保存温度 (Tstg):-40°C から +100°C
• 接合部温度 (Tj):125°C
• はんだ付け温度 (Tsld):リフローはんだ付け、230°Cまたは260°Cで最大10秒間。

3.2 代表的な電気的特性

Ts=25°C、IF=350mAで測定。

• 順方向電圧 (VF):3.5 V (代表値)、3.6 V (最大値)
• 逆方向電圧 (VR):5 V
• 逆方向電流 (IR):50 μA (最大値)

4. ビニングおよび分類システム

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいてビンに分類されます。

4.1 光束ビニング

光束は350mAで測定されます。文字コードで定義されるビンは、最小値(Min)と代表値(Type)を指定します。光束測定の許容誤差は±7%です。

• コード 1R:最小 55 lm、代表 60 lm
• コード 1S:最小 60 lm、代表 65 lm
• コード 1T:最小 65 lm、代表 70 lm
• コード 1W:最小 70 lm、代表 75 lm
• コード 1X:最小 75 lm、代表 80 lm
• コード 1Y:最小 80 lm、代表 87 lm

4.2 順方向電圧ビニング

順方向電圧は350mAで測定されます。ビンは、直列／並列接続時の電気的互換性を確保します。許容誤差は±0.08Vです。

• コード 1:2.8V から 3.0V
• コード 2:3.0V から 3.2V
• コード 3:3.2V から 3.4V
• コード 4:3.4V から 3.6V

4.3 主波長ビニング

グリーンLEDでは、主波長は正確な緑色の色調を制御するためにビニングされます。

• コード G5:519 nm から 522.5 nm
• コード G6:522.5 nm から 526 nm
• コード G7:526 nm から 530 nm

5. 性能特性と特性曲線

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。

5.1 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-Vカーブ)

この曲線は、電流と電圧の指数関数的関係を示しています。適切な定電流ドライバーを設計する上で重要です。350mAにおける代表的なVF 3.5Vは、このグラフで確認されます。

5.2 相対光束 vs. 順方向電流

このグラフは、駆動電流の増加に伴う光出力の増加を示しています。通常、高電流では効率低下と熱効果により準線形以下の増加を示し、輝度維持における熱管理の重要性を強調しています。

5.3 相対分光出力 vs. 接合部温度

LEDの分光出力は接合部温度とともにシフトします。グリーンLEDの場合、ピーク波長は一般に温度上昇とともにわずかに減少（ブルーシフト）します。このグラフはそのシフトを定量化しており、色が重要なアプリケーションにとって重要です。

5.4 分光出力分布

この曲線は、525nmを中心とした可視スペクトル全体にわたるこのグリーンLEDの発光強度を示しています。単色LEDに典型的な比較的狭いスペクトル帯域幅を示しています。

6. 実装および取り扱いガイドライン

6.1 はんだ付け推奨事項

セラミックパッケージは、標準的な赤外線または対流リフローはんだ付けプロセスと互換性があります。推奨される最大はんだ付けプロファイルは、230°Cまたは260°Cのピーク温度で最大10秒間です。提供されるステンシル設計は、信頼性の高い接合と、放熱パッドからPCBへの最適な熱伝達のために、適切なはんだペースト量を確保します。

6.2 熱管理

効果的な熱管理は、性能と寿命にとって極めて重要です。セラミックパッケージは熱抵抗が低いですが、特に最大電流500mA付近で動作する場合、接合部温度を125°C以下に維持するために、適切な熱ビアを備えたPCBに実装し、必要に応じて外部ヒートシンクを使用する必要があります。

6.3 ESD感受性

すべての半導体デバイスと同様に、LEDは静電気放電(ESD)に対して敏感です。取り扱いおよび実装中は、標準的なESD予防措置（接地リストストラップ、導電マット、イオナイザーの使用）を遵守する必要があります。

7. 梱包および発注情報

7.1 テープ＆リール仕様

本製品は、自動ピック＆プレース実装用のエンボスキャリアテープに供給されます。詳細図面には、ポケット寸法、テープ幅、リール直径、部品の向きが規定されています。3535セラミックパッケージは、高速実装装置と互換性のある標準テープフォーマットを使用します。

7.2 発注コード構成

完全な発注コードは、セクション1.1で説明した命名規則に基づいて構築されます。発注するには、パッケージ(19)、チップ数(P)、色(G)、光学系(A)、およびアプリケーション要件に基づいた希望の光束および波長ビンコードを含む完全なコードを指定してください。

8. アプリケーションノートと設計上の考慮点

8.1 代表的な用途

• 建築照明:高輝度と色安定性が必要なファサード照明、コーブ照明、アクセント照明。
• 自動車照明:室内照明、信号灯（色仕様を満たす場合）。
• 携帯照明:ハイエンドフラッシュライト、作業灯。
• 特殊照明:マシンビジョン、ステージ照明、サイン。

8.2 ドライバーの選定

信頼性の高い動作のためには、定電流ドライバーが必須です。ドライバーは、必要な順方向電流（例：通常使用で350mA、最大出力で500mAまで）とLEDの順方向電圧ビン、特に複数のデバイスを直列に接続する場合に基づいて選定する必要があります。ドライバーは適切な過熱保護および過電流保護機能を備えている必要があります。

8.3 光学設計

120度の指向角は、広く均一な照明に理想的です。集光ビームの場合は、LEDの一次レンズと発光パターンを考慮して、二次光学系（反射器またはレンズ）を設計する必要があります。機械図面は、光学アライメントに必要な基準点を提供します。

9. 信頼性と寿命

この抜粋では特定のL70またはL50寿命データ（初期光束出力の70%または50%に低下するまでの時間）は提供されていませんが、セラミックパッケージは、所与の消費電力に対してより低い接合部温度を維持することで、本質的に長い寿命をサポートします。寿命は主に接合部温度と駆動電流の関数であり、推奨仕様内で動作させることで寿命を最大化します。

10. 技術比較と利点

10.1 セラミック vs. プラスチックパッケージ

セラミック3535パッケージは、標準的なプラスチックSMDパッケージ（例：PLCC、5050）と比較して明確な利点を提供します：

• 優れた熱伝導性:セラミック基板は熱をより効率的に放散し、より高い駆動電流と優れた性能維持を可能にします。
• 強化された信頼性:セラミックは湿気や紫外線劣化に強く、過酷な環境下でのより安定した性能につながります。
• より良い色安定性:動作接合部温度が低いため、時間の経過に伴う波長シフトと光束減衰が最小限に抑えられます。

10.2 高電力単一チップ設計

複数の小さなチップの代わりに単一の大型チップ（'P'で示される）を使用することで、電流密度の均一性が向上し、同様の電力レベルでのマルチチップ設計と比較して、全体的な効率と信頼性が向上する可能性があります。