ELAT07-NB2025J5J7293910-F3Y LED データシート - ウォームホワイト - 200lm @ 1A - 2.95-3.95V - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高性能ウォームホワイト発光ダイオード（LED）の仕様を詳細に説明します。このデバイスは、コンパクトなパッケージ設計と高い発光効率を特徴とし、高品質な照明を必要とするスペースに制約のある用途に適しています。

このLEDの中核的な利点は、小型フォームファクタと高い光出力の組み合わせにあります。順方向電流1アンペアで駆動した場合、標準光束200ルーメンを達成し、光学効率は54.47ルーメン/ワットです。このバランスにより、様々な照明ソリューションにおける効率的な選択肢となります。

この部品のターゲット市場は多岐にわたり、主にコンパクトで明るく、温かみのある白色光源が必要な用途に焦点を当てています。その設計パラメータは、民生用電子機器と専門的な照明器具の両方に対応しています。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 電気光学特性

主要な電気光学パラメータは、はんだパッド温度（Ts）25°Cで測定されます。主要性能指標は光束（Iv）であり、順方向電流（IF）1000mA下で最小値180 lm、標準値200 lmです。この条件下での順方向電圧（VF）は、最小2.95Vから最大3.95Vの範囲にあり、標準値は特定の電圧ビンに依存します。このウォームホワイトLEDの相関色温度（CCT）は2000Kから2500Kの範囲内にあります。

測定許容差に注意することが重要です：光束および照度測定には±10%の許容差があり、順方向電圧測定には±0.1Vの許容差があります。すべての電気的および光学的データは、測定中の自己発熱効果を最小限に抑えるため、50 msパルス条件下でテストされます。

2.2 絶対最大定格

信頼性の高い動作を確保するため、デバイスは絶対最大定格を超えて動作させてはいけません。連続（トーチモード）動作におけるDC順方向電流定格は350 mAです。パルス動作では、特定のサイクル（400 msオン、3600 msオフ、最大30,000サイクル）下で、ピークパルス電流1000 mAが許容されます。

デバイスはESD保護を内蔵しており、JEDEC 3b標準（人体モデル）に従ってテストされ、最大8000Vまで耐えることができます。最大許容接合温度（TJ）は145°Cで、動作温度範囲は-40°Cから+85°Cです。保管温度範囲はやや広く、-40°Cから+100°Cです。実装に関して、はんだ付け温度定格は260°Cで、デバイスは最大2回のリフローサイクルに耐えることができます。

接合部からはんだ付け点までの熱抵抗（Rth）は8.5 °C/Wと規定されています。視野角（2θ1/2）（光束強度がピーク値の半分になる軸外れ角度として定義）は120度で、許容差は±5°です。

2.3 熱および信頼性に関する注意事項

重要な信頼性に関する注意事項が提供されています。このLEDは逆バイアス動作用に設計されていません。最大接合温度での動作は、連続1時間を超えてはいけません。すべての仕様は、IV（電流-電圧）特性の劣化が30%未満であることを基準として、1000時間の信頼性試験によって保証されています。これらの信頼性試験は、1.0 x 1.0 cm²の金属基板プリント回路基板（MCPCB）を使用した良好な熱管理下で実施されます。

デバイスは、JEDEC規格に基づき、湿気感受性レベル（MSL）1に分類されます。これは、条件が≤30°C、相対湿度85%の環境下で無期限のフロアライフを持ち、保護包装が開封された場合、85°C/85% RHで168時間のベーキングが必要であることを意味します。

3. ビニングシステムの説明

このLEDは、順方向電圧（VF）、光束（Iv）、色度（色座標）という3つの主要パラメータに基づいてビンに分類されます。このビニングにより、製造ロット間での電気的および光学的性能の一貫性が確保されます。

3.1 順方向電圧ビニング

順方向電圧は3つのビンに分類され、電圧範囲をミリボルトで表す4桁のコードで識別されます（例：2932は2.95Vから3.25Vを表す）。ビンは以下の通りです：2932（2.95V - 3.25V）、3235（3.25V - 3.55V）、3539（3.55V - 3.95V）。すべての測定はIF=1000mAで行われます。

3.2 光束ビニング

光束は英数字コード（J5、J6、J7）を使用してビニングされます。この特定の品番に関連するビンはJ5で、IF=1000mAで光束範囲180 lmから200 lmをカバーします。その他の利用可能なビンには、J6（200-250 lm）およびJ7（250-300 lm）が含まれます。

3.3 色度（色）ビニング

このウォームホワイトLEDの色度ビンは、CIE 1931色空間内で定義されています。ビンコード2025は、相関色温度2000Kから2500Kをもたらす特定の色座標範囲に対応します。このビンの基準色座標が提供されており、測定許容差は±0.01です。色ビンは動作電流IF=1000mAで定義されます。

4. 性能曲線分析

4.1 分光分布と放射パターン

標準的な相対分光分布曲線は、1000mAで駆動した場合の波長全体にわたる光出力を示しています。ピーク波長（λp）は、ウォームホワイト蛍光体変換LEDの特徴です。標準的な放射パターンはランバート型であり、これは光束強度が視野角の余弦に比例することを意味し、規定の120度の視野角で広く均一な光分布をもたらします。

4.2 順方向特性

順方向電圧対順方向電流曲線は、半導体ダイオードに典型的な非線形関係を示しています。電流が増加すると、順方向電圧が増加します。相対光束対順方向電流曲線は、光出力が電流とともにどのように増加するかを示していますが、高電流では発熱の増加により効率が低下する可能性があります。相関色温度（CCT）対順方向電流曲線は、発光の色温度が異なる駆動電流でわずかにシフトする可能性があることを示しています。これらの曲線のすべての相関データは、1x1 cm² MCPCBを使用した優れた熱管理下でテストされています。

5. 機械的およびパッケージ情報

デバイスは表面実装パッケージで提供されます。パッケージ寸法は、設計図に詳細が記載されています。重要な寸法には、全長、幅、高さ、およびパッドレイアウトと間隔が含まれます。寸法の許容差は、特に指定がない限り、通常±0.1mmです。設計図には、組立時の正しい向きを確保するための極性識別マーキングが含まれています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

リフローはんだ付け特性プロファイルが提供されており、推奨される温度上昇率、ピーク温度、およびはんだの液相線以上の時間を詳細に説明しています。このプロファイルに従うことは、LEDパッケージおよび内部ダイへの熱ダメージを防止するために極めて重要です。

6.2 取り扱いおよび保管上の注意

重要な取り扱い上の注意点が強調されています。デバイスはESD保護を備えていますが、逆バイアス動作用に設計されていません。わずかな電圧シフトが大きな電流シフトを引き起こし、故障につながる可能性があるため、過電流状態を防止するために、回路には外部の電流制限抵抗を使用すべきです。

保管に関して、MSL-1分類は、デバイスが制御された条件下で、元の防湿包装内に無期限に保管できることを意味します。バッグが開封された後、直ちに使用しない場合は、湿気感受性デバイスに関する標準的な業界慣行に従う必要があります。

7. 包装および発注情報

製品は防湿包装で供給されます。最小包装数量は1000個です。大量の場合は、リールに巻かれて供給され、リールあたりの標準積載数量は2000個です。リール上の製品ラベルには、顧客品番（CPN）、内部品番（P/N）、ロット番号、包装数量（QTY）、および光束（CAT）、色（HUE）、順方向電圧（REF）のビンコードといった重要な情報が含まれています。湿気感受性レベル（MSL-X）も表示されています。

キャリアテープおよびエミッタリールの寸法は、自動ピックアンドプレース組立プロセスを容易にするために、ミリメートル単位で提供されます。

8. アプリケーション提案

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

その仕様に基づき、このLEDは以下のいくつかの用途に適しています：小型パッケージでの高輝度が不可欠な携帯電話カメラフラッシュ、デジタルビデオ用途のトーチライト、一般的な室内照明、信号および方向照明（例：非常口サイン、ステップライト）、ディスプレイのバックライト、装飾および娯楽照明、ならびに自動車の外部および内部照明（特定の自動車規格を満たす場合）。

8.2 設計上の考慮事項

設計者は、デバイスの8.5 °C/Wという熱抵抗のため、熱管理を考慮する必要があります。特に最大電流付近または最大電流で駆動する場合、接合温度を限界内に維持するためには、通常、PCBパッドおよび熱面に接続されたトレースを介した適切な放熱が必要です。安定した電流制御を確保するために、ドライバ設計には順方向電圧ビンを考慮すべきです。広い視野角は、焦点を絞ったスポットではなく、広い照明を必要とする用途に適しています。

9. 適合性および環境情報

デバイスは、いくつかの環境規制に適合しています。RoHS適合および鉛フリーです。製品自体はRoHS適合バージョンのままです。また、EU REACH規則にも適合しています。さらに、ハロゲンフリーであり、以下の制限値が設定されています：臭素（Br）<900 ppm、塩素（Cl）<900 ppm、および臭素と塩素の合計<1500 ppm。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このLEDに流せる最大連続電流はいくつですか？

A: トーチモードにおけるDC順方向電流の絶対最大定格は350 mAです。信頼性の高い長期動作のためには、適切な放熱対策を施した上で、この値以下で駆動することをお勧めします。

Q: 350mAを超えるパルス電流でこのLEDを使用できますか？

A: はい、パルス動作では、特定のデューティサイクル（400msオン / 3600msオフ、最大30,000サイクル）下で、ピーク電流1000 mAが許容されます。これはカメラフラッシュ用途に典型的です。

Q: 品番内のビンコード（例：J5、2932、2025）はどのように解釈すればよいですか？

A: 品番には主要なビン情報が含まれています。\"J5\"は光束ビン（180-200 lm）を指します。\"2932\"は順方向電圧ビン（2.95-3.25V）を指します。\"2025\"はウォームホワイトの色度ビン（2000-2500K CCT）を指します。

Q: ヒートシンクは必要ですか？

A: 8.5°C/Wという熱抵抗を考慮すると、特に高電流時には効果的な熱管理が極めて重要です。これは通常、LEDのはんだ付けパッドに接続された適切な熱ビアと銅面積を持つPCBを設計することを含みます。高出力または連続動作の場合、外部ヒートシンクが必要になる可能性があります。

11. 設計および使用事例例

シナリオ：コンパクトな携帯型作業灯の設計

設計者は、バッテリー駆動の手持ち作業灯用に、明るく温かみのある白色光源を必要としています。主要な要件は、高輝度、バッテリー寿命を延ばすための良好な効率、および広いビーム角です。このLEDは有力な候補です。設計者は、輝度と効率のバランスを取るために700mAの駆動電流を選択し、性能曲線からは熱を管理しながら高い相対光束が得られます。定電流ドライバ回路が設計され、順方向電圧ビン（例：ビン2932の場合、標準3.1V）が考慮されます。PCBは、底面の銅面に複数のビアを介して接続された大きな熱放散パッドを備えて設計され、長時間使用中に接合温度を145°C最大値を十分下回るように保つヒートシンクとして機能します。120度の視野角は、二次光学系を必要とせずに、広く有用な作業エリア照明を提供します。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、半導体技術に基づいています。コアは窒化インジウムガリウム（InGaN）材料で作られたチップです。順方向電圧が印加されると、電子と正孔が半導体構造内で再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。InGaNチップからの主な発光は青色スペクトルです。ウォームホワイト光を作り出すために、チップの上に蛍光体コーティングが施されます。この蛍光体は青色光の一部を吸収し、より長い波長（黄色、赤）で再放出します。残りの青色光と蛍光体変換光の混合により、相関色温度2000Kから2500Kの知覚されるウォームホワイト色が生み出されます。効率（lm/W）は、電気エネルギーが人間の目に知覚される可視光にどれだけ効果的に変換されるかを示す尺度です。

13. 業界動向と背景

このようなLEDの開発は、固体照明における高効率化、信頼性向上、小型化へのより広範なトレンドの一部です。ワットあたりのルーメン（効率）の向上への追求は、エネルギー節約と新たなアプリケーションの可能性を可能にする主要な推進力であり続けています。ウォームホワイト色温度範囲（2000-2500K）は、従来の白熱灯やハロゲン光源を模倣した、快適で居心地の良い環境照明を作り出すためにますます人気が高まっています。さらに、堅牢なESD保護や環境規制（RoHS、REACH、ハロゲンフリー）への適合といった機能の統合は標準となりつつあり、業界の信頼性と持続可能性への焦点を反映しています。このデバイスに見られるように、小型パッケージでの高い光束密度の組み合わせは、照明製品の小型化と、ますます小さな電子機器への統合を可能にします。