目次
- 1. 製品概要
- 1.1 概要
- 1.2 特長
- 1.3 用途
- 2. 技術パラメータ分析
- 2.1 電気・光学特性(Ta=25°C)
- 2.2 絶対最大定格(Ta=25°C)
- 2.3 ビニングシステム
- 3. 性能曲線
- 3.1 順方向電圧 vs 順方向電流
- 3.2 相対光度 vs 順方向電流
- 3.3 ピン温度の影響
- 3.4 ドミナント波長 vs 順方向電流
- 3.5 スペクトル分布
- 3.6 放射パターン
- 4. メカニカルおよびパッケージ情報
- 4.1 パッケージ寸法
- 4.2 キャリアテープとリール
- 4.3 ラベル情報
- 5. 信頼性と試験
- 5.1 信頼性試験条件
- 5.2 故障基準
- 6. SMTリフローはんだ付けガイドライン
- 6.1 リフロープロファイル
- 6.2 手はんだ付けと修理
- 7. 取り扱い注意事項と保管
- 7.1 環境制限
- 7.2 保管条件
- 7.3 ESD保護
- 7.4 洗浄
- 8. 発注情報
- LED仕様用語集
- 光電性能
- 電気パラメータ
- 熱管理と信頼性
- パッケージングと材料
- 品質管理とビニング
- テストと認証
1. 製品概要
1.1 概要
このデュアルカラーLEDは、オレンジチップとグリーンチップをコンパクトな1.6mm×1.6mm×0.7mmパッケージに実装して製造されています。表面実装技術(SMT)アセンブリ向けに設計されており、幅広いインジケータや表示アプリケーションに適しています。
1.2 特長
- 140度の極めて広い視野角。
- すべてのSMTアセンブリおよびはんだプロセスに対応。
- 耐湿性レベル:レベル3(J-STD-020準拠)。
- RoHS準拠。
1.3 用途
- 光学インジケータ
- スイッチ、シンボル、表示器
- 汎用照明および信号表示
2. 技術パラメータ分析
2.1 電気・光学特性(Ta=25°C)
順方向電流20mAにおいて、本デバイスは以下の特性を示します。
- ドミナント波長:オレンジ:620-630nm(代表値623nm);グリーン:520-530nm(代表値525nm)。波長はより厳密な管理のためサブグループにビニングされています。
- スペクトル半値幅:オレンジ:15nm;グリーン:30nm。
- 順方向電圧:オレンジ:1.8-2.4V(代表値2.0V);グリーン:2.8-3.6V(代表値3.2V)。特定の電圧範囲にビニングされています。
- 光度:オレンジ:150-430mcd(C1-I2にビニング);グリーン:260-900mcd(H00-1CMにビニング)。
- 視野角:140度(半値角)。
- 逆方向電流:VR=5V時、≤10μA。
- 熱抵抗(ジャンクション-はんだ接合部):450°C/W。
2.2 絶対最大定格(Ta=25°C)
| パラメータ | 記号 | オレンジ | グリーン | 単位 |
|---|---|---|---|---|
| 消費電力 | Pd | 72 | 108 | mW |
| 順方向電流 | IF | 30 | mA | |
| ピーク順方向電流(パルス) | IFP | 60 | mA | |
| ESD(HBM) | ESD | 1000 | V | |
| 動作温度 | Topr | -40〜+85 | °C | |
| 保存温度 | Tstg | -40〜+85 | °C | |
| 接合部温度 | Tj | 95 | °C | |
注:ピーク順方向電流は1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅で規定されています。接合部温度が95°Cを超えないよう、適切な熱管理が必要です。
2.3 ビニングシステム
本デバイスは、ドミナント波長、順方向電圧、光度のビンに分類され、アプリケーションでの一貫した性能を実現します。オレンジの場合、波長ビンにはE00(620-625nm)とF00(625-630nm)があります。グリーンの場合、ビンはE10(520-522.5nm)、E20(522.5-525nm)、F10(525-527.5nm)、F20(527.5-530nm)です。順方向電圧ビンは、オレンジではB1(1.8-1.9V)、B2(1.9-2.0V)と指定され、グリーンでは2.8-2.9Vから3.5-3.6Vまでの範囲です。光度ビンは、オレンジではC1からJ2、グリーンではH00から1CMまでのコードで表示されます。ビンコードは包装ラベルに記載されています。
3. 性能曲線
以下は、特に断りのない限りTa=25°Cにおける代表的な性能曲線です。
3.1 順方向電圧 vs 順方向電流
低電流では、順方向電圧は電流に対して対数的に増加します。VF-IF曲線によれば、20mA時の順方向電圧はオレンジで約2.0V、グリーンで約3.2Vです。高電流では、直列抵抗により電圧が上昇します。
3.2 相対光度 vs 順方向電流
相対光度は順方向電流の増加に伴い30mAまで増加し、両色ともほぼ直線関係を示します。20mAでは公称定格値になります。
3.3 ピン温度の影響
周囲温度またはピン温度が上昇すると、相対光度は低下します。85°Cでは、光度は25°Cの値の約80%に低下します。最大許容順方向電流も温度上昇に伴いディレーティングされます。ピン温度が85°Cを超える場合、最大接合部温度を超えないよう電流を低減する必要があります。
3.4 ドミナント波長 vs 順方向電流
オレンジの場合、ドミナント波長は電流増加に伴いわずかにシフトします(約1-2nm)。グリーンの場合、0-30mAの範囲ではシフトは最小限です。この情報は色味が重要なアプリケーションにとって重要です。
3.5 スペクトル分布
オレンジの発光は約623nmをピークとし、半値幅15nmです。グリーンの発光は約525nmをピークとし、半値幅30nmです。スペクトルには二次ピークがなく、純粋な色出力が保証されます。
3.6 放射パターン
放射パターンはランバート型に近く、視野角140度と広いため、広い角度カバレッジが求められるインジケータ用途に適しています。
4. メカニカルおよびパッケージ情報
4.1 パッケージ寸法
LEDパッケージの寸法は1.6mm×1.6mm×0.7mm(長さ×幅×高さ)です。底面図には4つのパッドがあります:パッド1(グリーンアノード)、パッド2(グリーンカソード)、パッド3(オレンジアノード)、パッド4(オレンジカソード)。極性はパッケージ上のマークで示されています。はんだ付けパターンでは、各端子に対して0.8mm×0.6mmのパッドが推奨されています。
4.2 キャリアテープとリール
デバイスは幅8mm、ピッチ4mm、ポケット深さ1.83mmのキャリアテープに包装されています。各リールには4000個が収納されます。リール直径は178mm(7インチ)、ハブ直径は60mmです。
4.3 ラベル情報
ラベルには品番、規格番号、ロット番号、ビンコード(波長、電圧、光度)、数量、製造コードが含まれます。ビンコードにより、特定の性能パラメータのトレーサビリティが可能になります。
5. 信頼性と試験
5.1 信頼性試験条件
本LEDはJEDEC規格に従って認定されています。試験内容は以下を含みます。
- リフロー:260°C最大、10秒、2回。
- 温度サイクル:-40°C~100°C、100サイクル。
- 熱衝撃:-40°C~100°C、300サイクル。
- 高温保存:100°C、1000時間。
- 低温保存:-40°C、1000時間。
- 寿命試験:25°C、20mA、1000時間。
すべての試験は、22個のサンプルサイズで不合格0(Ac/Re 0/1)で合格しています。
5.2 故障基準
信頼性試験後、以下の変化は故障とみなされます:順方向電圧が上限仕様の10%以上増加、逆方向電流が上限仕様の2倍以上、光束が下限仕様の70%未満に低下。
6. SMTリフローはんだ付けガイドライン
6.1 リフロープロファイル
推奨リフロープロファイルは以下の通りです。
- 平均昇温速度(TsmaxからTPまで):≤3°C/s
- 予熱:150°C~200°C、60~120秒
- 217°C以上の時間:60~150秒
- ピーク温度:260°C、最大10秒
- 冷却速度:≤6°C/s
- 25°Cからピークまでの時間:≤8分
リフローはんだ付けは2回を超えないこと。はんだ付けの間隔が24時間を超える場合は、ベーキングによる除湿が必要です。
6.2 手はんだ付けと修理
手はんだ付けは、はんだごて温度300°C以下、3秒未満で許可され、1回のはんだ付けサイクルのみ許容されます。修理の場合は、パッケージの損傷を避けるため、ダブルヘッドはんだごてが推奨されます。
7. 取り扱い注意事項と保管
7.1 環境制限
LEDは、硫黄含有量が100ppm未満、ハロゲン含有量(臭素、塩素)がそれぞれ900ppm未満、総ハロゲンが1500ppm未満の環境で使用する必要があります。揮発性有機化合物(VOC)はシリコンレンズの変色を引き起こす可能性があるため、器具に使用する材料は適合性を試験する必要があります。
7.2 保管条件
防湿袋開封前は、30°C以下、75%RH以下で最大1年間保管可能です。開封後は、LEDを30°C以下、60%RH以下で168時間以内に使用する必要があります。保管期間を超えた場合、または乾燥剤が変色した場合は、使用前に60±5°Cで少なくとも24時間ベーキングしてください。
7.3 ESD保護
LEDは静電放電(ESD)および電気的過剰ストレス(EOS)に敏感です。取り扱い時には、接地された作業台やリストストラップなどの適切なESD予防措置を講じる必要があります。
7.4 洗浄
洗浄が重要な場合は、はんだ付け後の洗浄が推奨されます。イソプロピルアルコールが適切な溶剤です。超音波洗浄はLEDを損傷する可能性があるため推奨されません。溶剤がパッケージ材料を侵さないことを確認してください。
8. 発注情報
本デバイスは、1リールあたり4000個のテープ&リール包装で供給されます。品番とビンコードはリールラベルに印刷されています。特定のビンを注文する場合は、希望する波長、電圧、光度範囲を指定してください。例えば、一般的な発注コードには基本品番の後にビン識別子が続く場合があります。
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。 |