目次
- 1. 製品概要
- 1.1 中核的利点
- 1.2 ターゲット市場と用途
- 2. 技術パラメータ詳細解説
- 2.1 絶対最大定格(Ta=25 °C)
- 2.2 電気光学特性(Ta=25 °C)
- 3. ビニングシステムの説明
- 3.1 光度ビニング
- 3.2 主波長ビニング
- 3.3 順電圧ビニング
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相対強度 vs. 波長
- 4.2 指向性パターン
- 4.3 順電流 vs. 順電圧(I-V曲線)
- 4.4 相対強度 vs. 順電流
- 4.5 温度依存性
- 5. 機械的・梱包情報
- 5.1 パッケージ寸法
- 6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
- 6.1 リード成形
- 6.2 保管条件
- 6.3 はんだ付けプロセス
- 7. 梱包および注文情報
- 7.1 梱包仕様
- 7.2 ラベル説明
- 7.3 型番の指定
- 8. アプリケーション提案および設計上の考慮事項
- 8.1 回路設計
- 8.2 熱管理
- 8.3 光学統合
- 9. よくある質問(技術パラメータに基づく)
- 9.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
- 9.2 このLEDを30mAで連続駆動できますか?
- 9.3 アプリケーションに適したビンをどのように選択すればよいですか?
- 10. 技術原理とトレンド
- 10.1 動作原理
- 10.2 業界トレンド
- 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
本資料は、優れた光束出力を必要とする用途向けに設計された高輝度LEDランプの仕様を詳細に説明します。本デバイスはInGaNチップを採用し、鮮やかな緑色光を発光します。汎用リードを備えた一般的なT-1 3/4ラウンドパッケージに収められています。
1.1 中核的利点
- 高効率:入力電力に対する最大の光出力を得るように設計されています。
- 堅牢な構造:屋外環境での耐久性を高めるため、UV耐性エポキシ樹脂を採用しています。
- 環境規格適合:本製品はRoHS、EU REACH、ハロゲンフリー規格(Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl <1500 ppm)に適合しています。
- 選択の柔軟性:様々な設計ニーズに合わせて、異なる色、強度、エポキシレンズ色が用意されています。
1.2 ターゲット市場と用途
このLEDシリーズは、特に視認性の高い標識やディスプレイ用途をターゲットとしています。典型的な使用例は以下の通りです:
- カラーグラフィックサイン
- メッセージボード
- 可変メッセージサイン(VMS)
- 商業用屋外広告
2. 技術パラメータ詳細解説
2.1 絶対最大定格(Ta=25 °C)
これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性がある限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。
| パラメータ | 記号 | 定格 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 逆電圧 | VR | 5 | V |
| 順電流 | IF | 30 | mA |
| ピーク順電流(デューティ比 1/10 @1KHz) | IFP | 100 | mA |
| 電力損失 | Pd | 110 | mW |
| 動作温度 | TT_opr | -40 ~ +85 | °C |
| 保存温度 | TT_stg | -40 ~ +100 | °C |
| はんだ付け温度 | TT_sol | 260°C、5秒間 | °C |
2.2 電気光学特性(Ta=25 °C)
これらは、標準試験条件(I_F=20mA)で測定された代表的な性能パラメータです。F=20mA)。
| パラメータ | 記号 | Min. | Typ. | Max. | 単位 | 条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 光度 | Iv | 18000 | 28500 | 45000 | mcd | IFI_F=20mA |
| 指向角(2θ_1/2)1/2) | -- | -- | 15 | -- | 度 | IFI_F=20mA |
| ピーク波長 | λp | -- | 518 | -- | nm | IFI_F=20mA |
| 主波長 | λd | 525 | 530 | 535 | nm | IFI_F=20mA |
| 順電圧 | VF | 2.8 | 3.2 | 3.6 | V | IFI_F=20mA |
| 逆電流 | IR | -- | -- | 50 | μA | VRV_R=5V |
3. ビニングシステムの説明
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。
3.1 光度ビニング
| ビンコード | Min. | Max. | 単位 | 条件 |
|---|---|---|---|---|
| X | 18000 | 22500 | mcd | IFI_F=20mA |
| Y | 22500 | 28500 | ||
| Z | 28500 | 36000 | ||
| Z1 | 36000 | 45000 |
光度許容差:±10%
3.2 主波長ビニング
| ビンコード | Min. | Max. | 単位 | 条件 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 525 | 530 | nm | IFI_F=20mA |
| 2 | 530 | 535 |
主波長許容差:±1nm
3.3 順電圧ビニング
| ビンコード | Min. | Max. | 単位 | 条件 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 2.8 | 3.0 | V | IFI_F=20mA |
| 1 | 3.0 | 3.2 | ||
| 2 | 3.2 | 3.4 | ||
| 3 | 3.4 | 3.6 |
順電圧許容差:±0.1V
4. 性能曲線分析
データシートには、回路設計と熱管理に不可欠ないくつかの特性曲線が提供されています。
4.1 相対強度 vs. 波長
この曲線は分光パワー分布を示し、代表的なピーク波長(λ_p)が518nm、主波長(λ_d)が530nmであり、鮮やかな緑色の発光を確認できます。p) of 518nm and a dominant wavelength (λd) of 530nm, confirming the brilliant green color output.
4.2 指向性パターン
指向角(2θ_1/2)は15度で、非常に狭いビームであることを示しています。これは、メッセージサインなど、光を距離を置いて集光させる必要がある指向性照明用途に理想的です。1/2) is 15 degrees, indicating a very narrow beam. This makes the LED ideal for directed lighting applications where light needs to be focused over a distance, such as in message signs.
4.3 順電流 vs. 順電圧(I-V曲線)
I-V曲線は、定電流回路の設計に不可欠です。代表的な動作電流20mAでは、順電圧は3.2Vです。この曲線は、必要な電源電圧と直列抵抗値を決定するのに役立ちます。
4.4 相対強度 vs. 順電流
この曲線は、駆動電流と光出力の関係を示しています。強度は電流とともに増加しますが、加速劣化や故障を防ぐために、絶対最大定格(連続30mA、パルス100mA)を超えないことが極めて重要です。
4.5 温度依存性
温度の影響を示す2つの重要な曲線があります:相対強度 vs. 周囲温度および順電流 vs. 周囲温度。一般的に、LEDの光束出力は接合温度が上昇すると減少します。さらに、定電圧駆動の場合、半導体の特性変化により順電流が温度とともに増加する可能性があり、適切に管理されないと熱暴走につながる恐れがあります。これらの曲線は、高信頼性アプリケーションにおいて効果的な放熱と定電流ドライバの重要性を強調しています。
5. 機械的・梱包情報
5.1 パッケージ寸法
LEDは標準的なT-1 3/4(5mm)ラウンドパッケージを使用しています。主な寸法上の注意点は以下の通りです:
- 特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートルです。
- 標準公差は±0.25mmです。
- フランジ下の樹脂の最大許容突出は1.5mmです。
(注:詳細な寸法図は、PDF図面に基づいてここに含まれ、リード径、レンズ径、全高、リード間隔を指定します。)
6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
6.1 リード成形
- リードは、エポキシバルブの基部から少なくとも3mm離れた位置で曲げてください。
- リード成形ははんだ付けの soldering.
- 前に実施してください。成形中にパッケージにストレスをかけないようにし、内部損傷や破損を防いでください。
- リードフレームは室温で切断してください。
- PCBの穴がLEDリードと完全に一致するようにし、取り付けストレスを避けてください。
6.2 保管条件
- 推奨保管条件:受領後、温度30°C以下、相対湿度70%以下。
- これらの条件下での最大保管期間:3ヶ月。
- 長期保管(最大1年)の場合は、窒素雰囲気と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。
- 湿気の多い環境での急激な温度変化は結露を引き起こす可能性があるため、避けてください。
6.3 はんだ付けプロセス
はんだ接合部からエポキシバルブまでの最小距離を3mm確保してください。
| プロセス | パラメータ | 値 / 条件 |
|---|---|---|
| 手はんだ | はんだごて先温度 | 最大300°C(最大30W) |
| はんだ付け時間 | 最大3秒 | |
| ディップはんだ | 予熱温度 | 最大100°C(最大60秒) |
| バス温度と時間 | 最大260°C、最大5秒 | |
| バルブからの距離 | 最小3mm |
重要な注意事項:
- LEDが高温の間は、リードに機械的ストレスをかけないでください。
- ディップはんだまたは手はんだを複数回行わないでください。
- はんだ付け後、エポキシバルブが完全に冷えるまで、衝撃や振動から保護してください。
7. 梱包および注文情報
7.1 梱包仕様
- 静電気防止バッグ:各バッグには最小200個、最大500個が入っています。
- 内箱:5袋入り。
- 外箱:内箱10個入り。
7.2 ラベル説明
梱包のラベルには、トレーサビリティとビン情報が記載されています:
- CPN:顧客品番
- P/N:品番(例:333/G1C1-AVYA/X/MS)
- QTY:梱包数量
- CAT:光度ランク(例:X, Y, Z, Z1)
- HUE:主波長ランク(例:1, 2)
- REF:順電圧ランク(例:0, 1, 2, 3)
- LOT No:製造ロット番号
7.3 型番の指定
品番333/G1C1-AVYA/X/MSは、以下のように解読できます(提供された生産指定フォーマットに基づく):
- 333:シリーズまたは基本パッケージタイプ(T-1 3/4)を示す可能性が高い。
- G1:チップ材料/タイプ(InGaN)を指定。
- C1:発光色(ブリリアントグリーン)を示す。
- AVYA:特定の光学特性または性能特性を指す可能性がある。
- X:光度ビンコードを表す。
- MS:樹脂色(ウォータークリア)とストッパーの有無(無し)を示す可能性が高い。
8. アプリケーション提案および設計上の考慮事項
8.1 回路設計
- 電流制限:順電流を所望のレベル(通常20mA)に設定するため、常に直列抵抗または定電流ドライバを使用してください。抵抗値は R = (V_supply - V_F) / I_F の式を使用して計算してください。supply- VF) / IF.
- 逆電圧保護:最大逆電圧はわずか5Vです。AC回路や複数LEDアレイなど、LEDが逆バイアスにさらされる可能性がある場合は、保護回路(並列ダイオードなど)を組み込んでください。
8.2 熱管理
- 電力損失は比較的低い(最大110mW)ですが、長期信頼性と安定した光出力のためには、特に高周囲温度環境や密閉器具では、低い接合温度を維持することが重要です。
- 複数のLEDを高密度に配置する場合は、十分な通風または放熱を確保してください。
8.3 光学統合
- 狭い15度の指向角は、集光されたビームを生成します。より広い照明が必要な場合は、二次光学部品(拡散板やレンズ)が必要になります。
- ウォータークリア樹脂レンズは、可能な限り高い光出力を提供します。より柔らかい外観や色混合が必要な場合は、シリーズで利用可能であれば、拡散または着色レンズを備えたLEDを検討してください。
9. よくある質問(技術パラメータに基づく)
9.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
ピーク波長(λ_p = 518nm)p= 518nm)は、発光光学パワーが最大となる波長です。主波長(λ_d = 530nm)d= 530nm)は、人間の目が光の色に一致すると知覚する単一波長です。緑色LEDの場合、人間の目の感度曲線(明所視応答)の形状により、主波長はピーク波長よりも長くなることが多いです。
9.2 このLEDを30mAで連続駆動できますか?
30mAは連続順電流の絶対最大定格ですが、この限界で動作するとより多くの熱が発生し、LEDの寿命を短縮する可能性があります。最適な信頼性と効率のためには、代表的な試験条件である20mA以下で動作することを推奨します。
9.3 アプリケーションに適したビンをどのように選択すればよいですか?
均一な外観が求められるアプリケーション(複数LEDサインなど)では、主波長(HUE)と光度(CAT)の両方について厳しいビンを指定してください。例えば、すべてのLEDをビンY(22500-28500 mcd)とビン1(525-530 nm)から要求すると、ディスプレイ全体で一貫した明るさと色が確保されます。それほど重要でないアプリケーションでは、より広いビン範囲が許容され、コスト効果が高くなる場合があります。
10. 技術原理とトレンド
10.1 動作原理
このLEDは、InGaN(窒化インジウムガリウム)半導体チップに基づいています。p-n接合に順電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。InGaN合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それが今度は発光の波長(色)を定義します。この場合は、鮮やかな緑色です。
10.2 業界トレンド
より高い効率(ワットあたりのルーメン)と改善された信頼性への追求は、LED技術の主要なトレンドであり続けています。チップ設計、エピタキシャル成長、蛍光体技術(白色LED用)の進歩により、性能の限界が常に押し広げられています。さらに、フットプリント、測光試験、色ビニングの標準化に業界全体で強く焦点が当てられており、設計を簡素化し、エンドユーザーの品質を確保しています。このデータシートに見られるように、ハロゲンフリーやその他の環境規制への適合も、現代の電子部品における標準的な要件です。
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。 |