目次
- 1. 製品概要
- 2. 光学的および電気的特性
- 2.1 順方向電圧 (VF)
- 2.2 主波長 (λD)
- 2.3 光度 (IV)
- 2.4 その他のパラメータ
- 3. ビン分類システム
- 4. 代表的な光学特性曲線
- 4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流
- 4.2 相対強度 vs. 順方向電流
- 4.3 ピン温度 vs. 相対強度
- 4.4 ピン温度 vs. 順方向電流
- 4.5 順方向電流 vs. 主波長
- 4.6 相対強度 vs. 波長
- 4.7 放射パターン
- 5. 機械的および包装情報
- 5.1 パッケージ寸法
- 5.2 キャリアテープとリール
- 5.3 ラベル情報
- 6. はんだ付けおよび実装ガイドライン
- 6.1 リフローはんだ付けプロファイル
- 6.2 手はんだ付け
- 6.3 保管と防湿取り扱い
- 7. 包装および注文情報
- 8. アプリケーション推奨事項
- 9. 取り扱い注意事項
- 10. 信頼性と品質
- 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
このグリーンチップLEDは、高効率グリーンLEDチップを使用して製造され、1.6mm x 0.8mm x 0.4mmの小型表面実装パッケージに封入されています。本デバイスは525nmから535nmの主波長範囲を提供し、各種インジケータや表示用途に適しています。140°の非常に広い視野角と2.3Vからの低い順方向電圧により、汎用用途に優れた光学性能を発揮します。
本LEDは自動SMT実装用に設計されており、標準的なリフローはんだ付けプロセスに対応しています。耐湿性レベル3(MSL3)に分類され、完全にRoHS準拠です。絶対最大定格は、消費電力60mW、順方向電流20mA(ピーク60mA)、動作温度範囲-40°C~+85°Cです。
2. 光学的および電気的特性
以下の表は、周囲温度25°C、試験電流2mA(特に指定がない場合)における主要な光学的および電気的パラメータをまとめたものです。
2.1 順方向電圧 (VF)
順方向電圧は、複数のサブレンジ(D2、E1、E2、F1、F2、G1、G2)にビン分けされ、代表値は2.3V~2.9V、最大値は2.4V~3.0Vです。正確なビンコードは、IF=2mAで測定された電圧に依存します。
2.2 主波長 (λD)
主波長は4つのビンに分類されます:F10(525-527.5nm)、F20(527.5-530nm)、G10(530-532.5nm)、G20(532.5-535nm)。スペクトル半値幅(Δλ)は一般に15nmです。
2.3 光度 (IV)
光度は、IF=2mAにおいて、FD0(90-100 mcd)から1FS(150-160 mcd)までのビンに分類されます。測定公差は±10%です。
2.4 その他のパラメータ
視野角(2θ1/2)は140°(代表値)です。VR=5Vでの逆電流(IR)は≤10μAです。熱抵抗(RTHJ-S)は≤450°C/Wです。
3. ビン分類システム
本製品は、順方向電圧、主波長、光度によって分類されます。ビンコードは、包装セクションに示すようにリールラベルにマークされています。お客様は、アプリケーションの一貫性を確保するために、発注時に必要なビンの組み合わせを指定する必要があります。
4. 代表的な光学特性曲線
データシートには、設計者が異なる条件下でのデバイスの動作を理解するためのいくつかの特性曲線が掲載されています。
4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流
低電流(5mA未満)では、順方向電圧が急激に上昇します。この曲線はダイオードに典型的な非線形関係を示しています。20mAでは、順方向電圧は約3.0V(グリーンチップの代表値)です。
4.2 相対強度 vs. 順方向電流
相対光度は、約20mAまでは順方向電流に比例して直線的に増加し、その後飽和し始めます。この曲線は、所定の輝度要件に最適な駆動電流を決定するのに役立ちます。
4.3 ピン温度 vs. 相対強度
周囲温度が上昇すると、相対強度は低下します。100°Cでは、強度は25°Cの値の約0.85に低下します。安定した光出力を維持するためには、熱管理が重要です。
4.4 ピン温度 vs. 順方向電流
最大順方向電流は、ピン温度が高いほどディレーティングする必要があります。安全動作領域は曲線で定義されています。例えば、100°Cでは許容順方向電流は約10mAに減少します。
4.5 順方向電流 vs. 主波長
順方向電流を0から30mAに増やすと、接合部の発熱により主波長がわずかにシフトします(長波長側に約2~3nm)。この影響は、色が重要なアプリケーションでは考慮する必要があります。
4.6 相対強度 vs. 波長
スペクトルは527nm付近に狭い発光ピークを示します(緑色の代表値)。半値全幅(FWHM)は約15nmで、良好な色純度を提供します。
4.7 放射パターン
極座標放射プロットは、半値強度が約±70°の広いランバート型分布を示しています。これにより、本LEDは広範囲の照明を必要とするアプリケーションに適しています。
5. 機械的および包装情報
5.1 パッケージ寸法
LEDパッケージの寸法は1.6mm(長さ)x 0.8mm(幅)x 0.4mm(高さ)です。特に指定がない限り、公差は±0.2mmです。上面図には、寸法0.22mm x 0.70mmの2つの電気パッド(パッド1およびパッド2)が示されています。底面図には極性マーク(アノードパッドが大きい)が示されています。推奨されるはんだ付けパターンは、パッド寸法0.8mm x 0.8mm、間隔2.4mmで提供されています。
5.2 キャリアテープとリール
LEDは、幅8mm、ピッチ4mm、1.6x0.8mmパッケージに対応するキャビティサイズのキャリアテープに包装されています。テープには極性マークとトップカバーテープが含まれています。各リールには4,000個が収容されます。リール外径は178±1mm、ハブ径は60±1mm、テープ幅は8.0±0.1mmです。
5.3 ラベル情報
リールラベルには、部品番号、仕様番号、ロット番号、ビンコード(光束、色度、順方向電圧、波長)、数量、およびデートコードが含まれています。ラベルはリールおよび防湿袋に貼付されています。
6. はんだ付けおよび実装ガイドライン
6.1 リフローはんだ付けプロファイル
推奨されるリフロープロファイルはJEDEC規格に準拠しています。主要パラメータ:昇温速度≤3°C/s、予熱150°C~200°Cで60~120秒、217°C(TL)を超える時間60~150秒、ピーク温度(TP)260°CでTPの5°C以内の最大時間10秒、冷却速度≤6°C/s。25°Cからピークまでの総時間は8分を超えてはなりません。リフローは2回まで許可されています。
6.2 手はんだ付け
手はんだ付けが必要な場合、こて温度は≤300°C、接触時間は≤3秒でなければなりません。手はんだ付けは1回のみ許可されています。
6.3 保管と防湿取り扱い
LEDは乾燥剤とともに防湿袋に保管されています。袋を開封する前の保管条件は、≤30°C、≤75%RHで最長1年間です。開封後は、LEDは≤30°C、≤60%RHの条件下で168時間以内に使用しなければなりません。保管時間を超えた場合、または乾燥剤インジケータが湿気を示した場合、使用前にLEDを60±5°Cで少なくとも24時間ベークする必要があります。
7. 包装および注文情報
標準包装単位は4,000個入りのリールです。リールは防湿袋に密封され、ビンコードを示すラベルが付いています。複数のリールは段ボール箱に梱包されます。ご注文の際は、製品の均一性を確保するために、順方向電圧、波長、強度の必要なビンコードを指定してください。
8. アプリケーション推奨事項
このグリーンLEDは、光学インジケータ、スイッチ、シンボル、ディスプレイ、および汎用照明に適しています。設計者は熱管理を考慮する必要があります。接合部温度は95°Cを超えてはならず、消費電力は60mW未満に抑える必要があります。電圧変動による電流オーバーシュートを防ぐために、電流制限抵抗が必須です。本LEDはESDに敏感です(HBM 1000V)。取り扱い時には適切なESD保護が必要です。
9. 取り扱い注意事項
シリコンレンズに機械的ストレスをかけないでください。適切な工具を使用してLEDを側面からピックアンドプレースしてください。レンズ表面に直接触れないでください。環境の硫黄含有量は低くなければなりません(<100ppm)に抑え、変色を防止します。周辺材料の臭素および塩素含有量は、それぞれ<900ppm、合計<1500ppm以下にしてください。揮発性有機化合物(VOC)はシリコン封止材を劣化させる可能性があります。有機蒸気を放出する接着剤は避けてください。
10. 信頼性と品質
本製品は、リフロー(260°C、10秒、2サイクル)、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、1000h)、低温保存(-40°C、1000h)、および寿命試験(25°C、2mA、1000h)を含む信頼性試験を受けています。合格基準:順方向電圧変化≤規格上限×1.1、逆電流≤規格上限×2、光度≥規格下限×0.7。
提供される技術情報は代表的な特性に基づくものであり、特定のアプリケーションに対する保証を構成するものではありません。エンドユーザーは、自身のシステム条件下で性能を検証する必要があります。
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。 |