1. 製品概要
1.1 一般説明
このフルカラーSMD LEDパッケージは、赤、緑、青のチップを2.8mm x 2.7mm x 3.0mmの小型フォームファクタに統合しています。反射を抑えコントラストを高めるつや消し表面を備え、高品質ディスプレイ用途に最適です。屋外フルカラービデオスクリーン、屋内・屋外装飾照明、遊戯施設照明、一般照明用に設計されています。
1.2 特徴
- 反射防止のつや消し表面により、視覚的なコントラストを向上。
- 低消費電力で高輝度。
- 高い信頼性と長い動作寿命。
- IPX6規格の耐水性。
- 耐湿性レベル：5a。
- RoHS対応、鉛フリーリフローはんだ付け対応。
1.3 用途
- 屋外フルカラービデオスクリーン。
- 屋内・屋外装飾照明。
- 遊戯施設およびエンターテインメント照明。
- 一般照明。
2. 技術パラメータ
2.1 Ts=25°Cにおける電気・光学特性
以下の表に主要パラメータを示します。赤の順方向電圧は1.7V～2.4V、緑と青は20mAで2.7V～3.4Vです。主波長：赤617-628nm、緑520-545nm、青460-475nm。光度：赤800-1800 mcd、緑2000-4500 mcd、青400-900 mcd。配光角：赤70-80°、緑60-70°、青75-85°。
| パラメータ | 赤 | 緑 | 青 | 単位 |
|---|---|---|---|---|
| 逆電流 (VR=5V) | 6 | 6 | 6 | μA |
| 順方向電圧 (最小) | 1.7 | 2.7 | 2.7 | V |
| 順方向電圧 (最大) | 2.4 | 3.4 | 3.4 | V |
| 主波長 | 617-628 | 520-545 | 460-475 | nm |
| スペクトル帯域幅 | 24 | 38 | 30 | nm |
| 光度 (最小) | 800 | 2000 | 400 | mcd |
| 光度 (平均) | 1200 | 3000 | 600 | mcd |
| 光度 (最大) | 1800 | 4500 | 900 | mcd |
| 配光角 | 70-80 | 60-70 | 75-85 | deg |
2.2 絶対最大定格
最大順方向電流：赤25mA、緑/青20mA。ピーク順方向電流（1/10デューティ、0.1ms）：全色80mA。逆電圧：5V。動作温度：-30°C～+85°C。保存温度：-40°C～+100°C。消費電力：赤60mW、緑68mW、青68mW。ESD耐圧（HBM）：1000V。
3. 光学特性曲線
図1-6は各色の順方向電圧対順方向電流を示し、典型的なダイオード特性を示します。図1-7は順方向電流に対する相対強度を示し、動作範囲内でほぼ線形関係であることを示します。図1-8は周囲温度による光度の変化を示し、高温では強度が低下します。図1-9は安全動作のために半田付けポイント温度に対する順方向電流のディレーティング曲線を示します。図1-10はスペクトル分布を示し、各チップの主波長に対応するピークがあります。図1-11および1-12はX-X軸およびY-Y軸に沿った放射パターンを示し、ディスプレイ用途に適した広い配光角を確認できます。
4. パッケージ寸法と機械的情報
パッケージ寸法：2.8mm（長さ）×2.7mm（幅）×3.0mm（高さ）。ピン配置：1R+（赤アノード）、2R-（赤カソード）、3G+（緑アノード）、4G-（緑カソード）、5B+（青アノード）、6B-（青カソード）。極性はパッケージ底面にマークされています。推奨半田付けパッドパターンを図1-5に示します。特に指定がない限り、すべての寸法はmm単位で公差±0.1mmです。
5. ビニングシステム
各LEDは光度（IV）、順方向電圧（VF）、主波長（Wd）に基づいてビニングされ、生産ロット内の均一性を確保します。ビンコードは部品番号、ロット番号、数量、製造日とともにリールラベルに印刷されます。これにより、顧客は大型ディスプレイで均一な色と明るさを実現するために特性の揃ったLEDを選択できます。
6. パッケージと注文情報
標準パッケージ数量はリールあたり2000個です。キャリアテープとリールの寸法はセクション2.1に指定されています。防湿パッケージには乾燥剤と湿度インジケーターカードを帯電防止アルミホイルバッグに入れ、さらに複数リールを輸送するための段ボール箱に梱包します。ラベルには必要な注文およびビニング情報が記載されています。
7. 信頼性試験
信頼性試験は業界標準に従って実施されます：はんだ耐熱性（260°C、3回）、熱衝撃（-40°C～+100°C、500サイクル）、高温保存（100°C、1000h）、低温保存（-40°C、1000h）、室温動作寿命（25°C、20mA、1000h）、高温高湿寿命（85°C/85% RH、10mA、500h）、温度湿度保存（85°C/85%、1000h）、低温動作寿命（-40°C、20mA、1000h）。合格基準：順方向電圧変動≤10%、逆電流≤10μA、平均光度低下≤30%、物理的損傷なし。
8. SMTリフローはんだ付け手順
300°C、接触時間<3秒、1回のみ。修理には両頭はんだごてを使用してください。洗浄：必要な場合はイソプロピルアルコール（IPA）を使用し、超音波洗浄は行わないでください。<推奨リフロープロファイル：昇温≤4°C/s、予熱150-200°Cで60-120秒、217°C以上保持≤60秒、ピーク温度250°Cで≤10秒、冷却≤6°C/s、25°Cからピークまでの合計時間≤8分。リフローは1回のみ許可。中温はんだペーストを使用。手はんだの場合：はんだごて温度
9. 取り扱い注意事項と保管
開封前の保管：≤30°C、≤60% RH、保存期間1年。開封後は24時間以内にはんだ付けするか、≤30°C、≤10% RHで保管してください。湿度インジケーターが≥30%を示した場合、または保管時間を超えた場合は、経過時間に応じて65±5°Cで24～48時間ベークしてください。静電対策：作業台の電位≤150Vを維持し、アース付きリストストラップを着用してください。逆電圧は10V未満に保ち、損傷を防いでください。信頼性動作のため、LED表面温度≤55°C、リード温度≤75°Cを確保してください。エポキシ表面に触れず、ピンセットまたは適切な工具で側面を持って取り扱ってください。
10. 適用上の注意
屋外フルカラースクリーンでは、適切な放熱を確保し、定電流ドライバを使用して輝度を一定に保ってください。つや消し表面は高周囲光下でのコントラストを向上させます。効果的なカラーミキシングにはPWM調光を使用してください。PCB上にTVSダイオードなどのESD保護を設けてください。IPX6等級により、湿った環境や粉塵の多い環境でもLEDを使用できます。システムレベルの熱管理が接合部温度を安全限界内に保ち、長寿命と色安定性を確保するために重要です。
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。 |