目次
- 1. 説明と主な特長
- 1.1 一般的な説明
- 1.2 特長
- 1.3 用途
- 2. パッケージ寸法とはんだ付けパターン
- 2.1 機械的寸法
- 3. 電気的・光学的特性
- 3.1 パラメータの定義
- 3.2 絶対最大定格
- 4. 代表的な光学特性曲線
- 4.1 順方向電圧対順方向電流
- 4.2 順方向電流対相対光度
- 4.3 ピン温度対相対光度
- 4.4 ピン温度対順方向電流
- 4.5 順方向電流対主波長
- 4.6 相対光度対波長
- 4.7 放射パターン
- 5. パッケージ情報
- 5.1 パッケージ仕様
- 5.2 キャリアテープとリールの寸法
- 5.3 ラベル情報
- 5.4 防湿包装
- 5.5 信頼性試験項目と条件
- 5.6 故障基準
- 6. SMTリフローはんだ付け手順
- 6.1 リフロープロファイルパラメータ
- 6.2 手はんだ付けと修理
- 7. 取り扱いと保管に関する注意事項
- 7.1 環境に関する考慮事項
- 7.2 機械的取り扱い
- 7.3 保管条件
- 7.4 ESDおよび回路設計
- 7.5 洗浄
- 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. 説明と主な特長
1.1 一般的な説明
本LED製品は、黄緑色チップを用いて作製された黄緑色SMD LEDです。パッケージ寸法は3.2mm x 1.6mm x 0.7mmです。表面実装アセンブリ用に設計されており、標準的なSMTプロセスに対応しています。
1.2 特長
- 140度の非常に広い視野角。
- すべてのSMTアセンブリおよびはんだ付けプロセスに適しています。
- 耐湿性レベル:レベル3(MSL 3)。
- RoHS準拠。
1.3 用途
- 光インジケーター。
- スイッチ、シンボル、ディスプレイ。
- 一般照明および案内表示。
2. パッケージ寸法とはんだ付けパターン
2.1 機械的寸法
LEDパッケージの寸法は3.20mm x 1.60mm x 0.70mm(長さx幅x高さ)です。上面図は長方形の外形を示しています。下面図は大きなアノードパッド(パッド2)と小さなカソードパッド(パッド1)を示しています。側面図は全高を示しています。極性は上面にマークされています。推奨はんだ付けパッドレイアウトは特定の寸法で提供されています:大きなパッドは1.50mm x 1.60mm、他の端子用の2つのサイドパッドは0.30mm x 1.60mmです。特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートル単位で公差±0.2mmです。
図1-1から図1-5は、上面図、下面図、側面図、極性マーク、推奨はんだ付けパターンを示しています。
3. 電気的・光学的特性
3.1 パラメータの定義
テスト条件IF=20mA、Ts=25°Cにおいて、LEDは以下の特性を示します:
- スペクトル半値幅(Δλ):標準15nm。
- 順方向電圧(VF):3つのグループに分類:B0(1.8-2.0V)、C0(2.0-2.2V)、D0(2.2-2.4V)。標準値はこれらの範囲内で変動します。
- 主波長(λD):562.5nmから575nmをカバーする5つのグループに分類:A20(562.5-565nm)、B10(565-567.5nm)、B20(567.5-570nm)、C10(570-572.5nm)、C20(572.5-575nm)。
- 光度(IV):12mcdから100mcdまで6つのグループに分類:B00(12-18mcd)、C00(18-28mcd)、D00(28-43mcd)、E00(43-65mcd)、F10(65-80mcd)、F20(80-100mcd)。
- 視野角(2θ1/2):標準140度。
- 逆電流(IR):VR=5Vで最大10μA。
- 熱抵抗(RTHJ-S):最大450°C/W。
3.2 絶対最大定格
| パラメータ | 記号 | 定格値 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 消費電力 | Pd | 72 | 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 | 2000 | V |
| 動作温度 | Topr | -40〜+85 | °C |
| 保管温度 | Tstg | -40〜+85 | °C |
| 接合部温度 | Tj | 95 | °C |
測定公差:VF ±0.1V、λD ±2nm、IV ±10%。
4. 代表的な光学特性曲線
特に指定がない限り、このデータシートはTa=25°Cで測定されたいくつかの特性曲線を提供しています:
4.1 順方向電圧対順方向電流
図1-6は、順方向電流の関数としての順方向電圧を示しています。20mAでは、ビンに応じて順方向電圧は約1.8-2.4Vです。曲線は典型的なダイオードの指数形状を示しています。
4.2 順方向電流対相対光度
図1-7は、相対光度が順方向電流とともに増加することを示しています。20mAでは、相対光度は約1.0(正規化)です。最大30mAでは、光度は高くなりますが、熱制限による注意が必要です。
4.3 ピン温度対相対光度
図1-8は、周囲温度が上昇するにつれて相対光度が低下することを示しています。100°Cでは、光度は25°Cの値の約0.8に低下します。
4.4 ピン温度対順方向電流
図1-9はディレーティング曲線を示しています:ピン温度が上昇するにつれて、許容最大順方向電流が減少します。100°Cでは、最大電流は約10mAです。
4.5 順方向電流対主波長
図1-10は、電流増加に伴うわずかなブルーシフトを示しています:20mAでは波長は約570nmですが、30mAでは約568nmに減少します。
4.6 相対光度対波長
図1-11はスペクトル分布を示しています。ピーク発光は約570nmで、半値幅は15nmです。スペクトルは狭く、黄緑色LEDに典型的です。
4.7 放射パターン
図1-12は放射特性を示しています。このLEDは140°の広い視野角を持ち、広いカバレッジが必要なインジケーター用途に有利です。
5. パッケージ情報
5.1 パッケージ仕様
LEDはテープ&リール形式でパッケージ化され、1リールあたり4000個です。キャリアテープの幅は8mm、ピッチは4mmです。極性の向きはテープに明確にマークされています。
5.2 キャリアテープとリールの寸法
キャリアテープのポケット寸法は、3.2x1.6x0.7mmのパッケージをしっかり保持できるように設計されています。リールの外径は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
各リールには、品番、規格番号、ロット番号、ビンコード(フラックス、色度ビン、順方向電圧、波長コードを含む)、数量、製造年月日コードがラベル表示されています。
5.4 防湿包装
リールは乾燥剤と湿度インジケーターカードとともに防湿バッグに密封されています。バッグにはESD注意および耐湿性レベル注意のラベルが貼られています。
5.5 信頼性試験項目と条件
LEDはJEDEC規格に従って信頼性試験を受けています:
- リフローはんだ付け(260°C最大、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)
- 高温保管(100°C、1000時間)
- 低温保管(-40°C、1000時間)
- 寿命試験(25°C、IF=20mA、1000時間)
合格基準:各試験22個中0個の故障を許容。
5.6 故障基準
信頼性試験後、以下の変化は故障と見なされます:
- VFが上限仕様の1.1倍を超えて増加。
- IRが上限仕様の2倍を超えて増加。
- 光束が下限仕様の0.7倍未満に低下。
6. SMTリフローはんだ付け手順
6.1 リフロープロファイルパラメータ
推奨リフローはんだ付けプロファイルが提供され、LEDを損傷せずに適切なはんだ付けを保証します。主なパラメータ:
- 平均昇温速度(TsmaxからTp):最大3°C/秒
- 予熱:150°C〜200°Cで60〜120秒
- 217°C以上保持時間:60〜150秒
- ピーク温度:260°C、最大10秒
- 冷却速度:最大6°C/秒
- 25°Cからピークまでの総時間:最大8分
リフローは2回以上行わないでください。2回のはんだ付けの間に24時間以上経過した場合、LEDが吸湿して損傷する可能性があります。
6.2 手はんだ付けと修理
手はんだ付け:こて温度300°C以下、時間3秒未満、1回のみ。修理は避けるべきです。必要な場合は両面はんだこてを使用してください。
7. 取り扱いと保管に関する注意事項
7.1 環境に関する考慮事項
動作環境は硫黄化合物濃度が100PPM未満である必要があります。ハロゲン含有量:Br<900PPM、Cl<900PPM、Br+Cl合計<1500PPM。揮発性有機化合物(VOC)はシリコーン封止材に浸透し変色を引き起こす可能性があります。有機蒸気を放出する接着剤は避けてください。
7.2 機械的取り扱い
側面に沿ってピンセットを使用してください。シリコーンレンズに直接触れたり押したりしないでください。はんだ付け後は機械的応力を避けてください。PCBを反らせないでください。
7.3 保管条件
| 条件 | 温度 | 湿度 | 時間 |
|---|---|---|---|
| 開封前 | ≤30°C | ≤75% | 製造日から1年以内 |
| 開封後 | ≤30°C | ≤60% | 168時間(7日間) |
| ベーキング | 60±5°C | - | ≥24時間 |
湿度インジケーターカードが過度の湿度を示す場合、または保管時間を超えた場合は、ベーキングが必要です。
7.4 ESDおよび回路設計
LEDは静電放電(ESD)および電気的過負荷(EOS)に敏感です。適切なESD保護対策を実施する必要があります。回路設計では、絶対最大定格を超える電流を防ぐために、必ず電流制限抵抗を含めてください。逆電圧はマイグレーションや損傷を引き起こす可能性があるため、避ける必要があります。
7.5 洗浄
洗浄が必要な場合、イソプロピルアルコールを使用してください。パッケージ樹脂を侵す可能性のある溶剤は使用しないでください。超音波洗浄はLEDを損傷する可能性があるため推奨しません。
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。 |