ELCH09-NB5060J8K2283910-FDX LED データシート - 5.0x6.0mmパッケージ - 電圧2.85-3.95V - 光束350ルーメン - 白色光5000-6000K - 中国語技術文書

製品概要

本文書は、高性能表面実装型白色LEDデバイス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内で高い光束を提供するように設計されており、スペースが限られており、明るく効率的な照明が必要なアプリケーションに適しています。その中核的な利点には、卓越した光学効率、強力なESD保護、主要な環境規制への準拠が含まれます。

このLEDの主なターゲット市場は、モバイルデバイスのカメラフラッシュ、デジタルビデオカメラの補助照明、各種屋内・屋外照明器具、TFTバックライトユニット、装飾照明、および自動車の内外装照明をカバーしています。このデバイスの性能特性は、信頼性、輝度、色の一貫性が求められるアプリケーションに適合しています。

詳細技術仕様分析

2.1 絶対最大定格

長期信頼性を確保するため、デバイスの動作限界が定義されています。主要な定格には、直流順方向電流（懐中電灯モード）350 mA、および特定条件下（最大持続時間400 ms、デューティサイクル10%）でのピークパルス電流能力1500 mAが含まれます。接合温度は150°Cを超えてはならず、動作周囲温度範囲は-40°Cから+85°Cです。このLEDは、8000V（HBM、JEDEC 3b）までの堅牢なESD保護を提供します。これらは応力限界であることに注意が必要です。これらの値に近い、または等しい状態での継続動作は、性能と寿命を低下させる可能性があります。この部品は逆バイアス動作用に設計されていません。

2.2 光電特性

パッド温度（Ts）25°Cにおいて測定され、デバイスの主要性能指標を定義する。順電流（IF）1000mA時、代表的光束（Iv）は350ルーメン、最小規定値は300ルーメンである。この電流下での順方向電圧（VF）は、最小2.85Vから最大3.95Vの範囲である。この白色LEDバリアントの相関色温度（CCT）は5000Kから6000Kの間で、冷白色スペクトルに分類される。全ての電気的・光学的データは、測定中の自己発熱効果を最小化するため、50msパルス条件下で試験されている。

2.3 熱特性と信頼性に関する考察

適切な熱マネジメントは、LEDの性能と寿命にとって極めて重要である。最大許容はんだ付け温度は260°Cで、最大2回のリフロー工程が可能である。本デバイスの湿気敏感レベル（MSL）はレベル1であり、これは≤30°C/85% RH条件下で無期限のフロアライフを持つことを示す。過度な光束減衰に対する保証を含む全ての信頼性仕様は、良好な熱管理条件下、特に1.0 x 1.0 cm²の金属基板プリント回路板（MCPCB）を使用して検証されている。

3. グレーディングシステムの説明

量産における一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいて異なるビンに分類されます。

3.1 順方向電圧グレーディング

順方向電圧は、2832（2.85V - 3.25V）、3235（3.25V - 3.55V）、3539（3.55V - 3.95V）の3つの区分に分けられ、いずれもIF=1000mAで測定されます。

3.2 光束のビニング

光束束出力は4つのグレードに分けられる：J8（300-330ルーメン）、J9（330-360ルーメン）、K1（360-390ルーメン）、K2（390-420ルーメン）。IF=1000mAで測定。代表モデルはJ8グレードを参照。

3.3 色度（色）のビニング

白色光の色点は、CIE 1931色度図上の特定領域内に定義され、5000Kから6000Kの相関色温度範囲に対応します。「5060」と指定された段階は、この範囲の参照色座標を提供します。色座標の許容測定公差は±0.01です。

4. 性能曲線分析

4.1 スペクトルと放射モード

相対分光分布曲線は、青色波長領域にピークを示しており、これは蛍光体変換白色LEDの典型的な特徴である。同時に、黄色スペクトルには幅広い蛍光体の発光が見られる。これらが組み合わさって白色光を形成する。典型的な放射パターンはランバート型であり、視野角（2θ1/2）が120度（この角度での光強度はピーク強度の半分）という特徴を持つ。これにより、広く均一な照明領域が得られる。

4.2 電気的特性と光学的特性の相関

順方向電圧と順方向電流の曲線は、ダイオードの典型的な指数関係を示しており、VFは電流の増加に伴い上昇します。相対光束と順方向電流の曲線は、光出力が電流の増加に伴いサブリニアに増加することを示しており、これは高い電流と接合温度における効率低下の一般的な特性です。相関色温度（CCT）と順方向電流の曲線は、CCTが動作電流に応じてわずかにシフトする可能性があることを示しており、色の要件が厳格なアプリケーションでは重要な考慮要素です。すべての関連データは、優れた熱管理条件下で測定されています。

5. 機械的仕様とパッケージング情報

5.1 パッケージ外形図

このLEDは表面実装デバイス（SMD）パッケージを採用しており、公称寸法は長さ5.0mm、幅6.0mmです。詳細な機械図面には、パッド位置、全高、公差（特に明記されていない限り、通常±0.05mm）を含む全ての主要寸法が規定されています。この情報はPCBパッド設計および組立てに極めて重要です。

5.2 極性マーキング

部品およびキャリアテープには極性を示すマーキングがあります。実装時の正しい方向は回路の正常動作に不可欠です。仕様書には、デバイス本体およびリール包装内のアノードとカソードの識別を示す明確な図解が提供されています。

6. 溶接と組立ガイド

最大はんだ付け温度は260°Cと規定されています。この部品は最大2回のリフローサイクルに耐えることができます。そのMSLレベル1の定格により、規定の湿度条件下で保管された場合、使用前の特別なベーキングは不要です。ただし、熱機械的ストレスを防止するため、湿度センシティブデバイスの取り扱いに関するIPC/JEDECの標準ガイドラインに従って組立プロセスを実施する必要があります。

7. 梱包と注文情報

7.1 包装仕様

LEDは防湿包装で供給されます。エンボス加工されたキャリアテープに挿入され、リールに巻き取られます。標準ロードはリールあたり2000個、最小発注数量は1000個です。自動実装機のセットアップに便利なよう、キャリアテープとリールの詳細寸法が提供されています。

7.2 製品ラベル

リールラベルには、トレーサビリティと正しい適用のための重要な情報が含まれています：顧客品番（CPN）、メーカー部品番号（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）の具体的なビンコード。湿度感受性レベル（MSL-X）も表示されます。

8. 適用上の推奨事項

8.1 代表的な応用シナリオ

このLEDは以下の用途に非常に適しています：
- モバイルデバイスのカメラフラッシュ：その高いパルス電流耐性と輝度により、スマートフォンのカメラフラッシュに理想的な選択肢です。
- ポータブル照明：デジタルカメラまたは携帯デバイス用補助ライト。
- 一般照明：屋内照明、ステップライト、非常口サイン灯、その他の建築表示灯。
- バックライト：中小型TFT-LCDパネル用。
- 自動車照明：内装（ドームライト、読書灯）および外装（補助灯、マーカー灯）への適用は、特定の自動車認証要件に準拠する必要があります。
- 装飾照明：民生用電子機器または娯楽施設におけるアクセント照明。

8.2 設計上の考慮事項

1. 熱管理：低い接合温度を維持するために、適切なPCB熱設計（例えば、十分な銅面積または放熱ビアを備えたMCPCB）を使用すること。これは、光出力、色安定性、および動作寿命の維持に寄与する。
2. 電流駆動：所望の動作点（例：懐中電灯モード350mA、高出力モードで最大1A）に適合した定電流駆動回路を実現する。高温環境下ではデレーティングを考慮する必要がある。
3. 光学設計：120度ランバート型ビームパターンは広域照明に適しています。ビーム整形や集光には、二次光学素子（レンズ、リフレクター）が必要になる場合があります。
4. ESD保護：デバイスにはESD保護機能が内蔵されていますが、組立工程においても適切なESD対策手順に従うことを推奨します。

9. 技術比較と差別化

標準的なミッドパワーLEDと比較して、本デバイスは1A駆動電流時に大幅に高い光束（350ルーメン）を提供し、優れた効率（標準値100ルーメン/ワット）を実現します。高輝度、コンパクトな5.0x6.0mmパッケージサイズ、120度の広視野角を組み合わせることで、多くのアプリケーションに有利なバランスをもたらします。ハロゲンフリー、RoHS、REACHに準拠しており、世界市場の厳しい環境規制を満たします。光束、電圧、色に関する詳細なビニング構造により、設計者はパラメータ公差の小さいデバイスを選択でき、一貫したシステム性能を得ることができます。

10. よくある質問（技術仕様に基づく）

問：直流順方向電流とピークパルス電流の違いは何ですか？
答：直流順方向電流（350mA）は、長期にわたる信頼性の高い動作（例えば、懐中電灯モード）を確保するために推奨される最大連続電流です。ピークパルス電流（1500mA）は、非常に短い持続時間（≤400ms）と低いデューティ比（≤10%）で印加可能な、はるかに高い電流であり、これは通常、カメラのフラッシュアプリケーションで非常に明るく短い光パルスを実現するために使用されます。

問：型番中の光束ビニングコード（例：J8）はどのように解釈すればよいですか？
答：ビニングコード（J8、K1など）は、その特定のLEDが1000mAの電流で測定された際に保証される、最小から最大の光束範囲を示しています。例えば、J8ビンのLEDの光束は300から330ルーメンの間になります。これにより設計者は最終製品の輝度レベルを予測し制御することが可能です。

問：なぜ熱管理がこれほど頻繁に強調されるのですか？
答：LEDの性能は接合温度の上昇とともに低下します。過熱は光出力の減少（光減衰）を引き起こし、色温度のシフトを招く可能性があり、最も重要なのは、永久故障に至る化学プロセスを加速させることです。定格性能と寿命を達成するためには、効果的な放熱が不可欠です。

11. 実際の設計と使用例

例1：スマートフォンカメラフラッシュモジュール
このシナリオでは、LEDは専用のフラッシュドライバICによって駆動されます。設計では、撮影時の最大輝度を実現するためにピークパルス電流定格（1500mA）を活用します。PCBには、短時間の高電力パルスによって発生する熱を放散するため、内部グランドプレーンや他の放熱経路に接続する専用の放熱パッドが必要です。広い視野角は、シーンを均一に照らし、生硬な影を減らすのに役立ちます。

例2：建築用ステップライト
薄型ステップライトの場合、複数のLEDを直線状に配列し、低い連続電流（例：200-300mA）で駆動することで、エネルギー効率と寿命を向上させることができます。120度のビーム角は、光がステップ踏面に均一に広がることを保証します。屋外や密閉器具内に設置する場合、潜在的な高い環境温度を考慮した設計が必要です。

12. 動作原理の概要

これは蛍光体変換方式の白色LEDです。コアとなる半導体チップは窒化インジウムガリウム（InGaN）製で、順方向バイアス時に青色光を放射します。この青色光の一部は、チップ上に堆積された蛍光体コーティング（通常はイットリウム・アルミニウム・ガーネット系または類似材料）によって吸収されます。蛍光体はこのエネルギーを吸収し、広帯域の黄色光として再放射します。吸収されずに残った青色光と、放射された黄色光が混合され、人間の目には白色光として知覚されます。青色光と黄色光の正確な比率が相関色温度（CCT）を決定し、本デバイスでは5000-6000Kの冷白色光出力を実現しています。

13. 技術トレンドと背景

このLEDの開発は、固体照明分野におけるいくつかの継続的なトレンドと一致しています：効率向上：100ルーメン/ワットを達成することは、ワット当たりの電力量からより多くの可視光を抽出するという継続的な進歩を表しており、それによってエネルギー消費を削減します。高出力小型化：高い光束を比較的小さな5.0x6.0mmサイズに封じ込めることで、エンド製品をより薄型かつコンパクトに設計することが可能です。標準化とビニング：詳細なマルチパラメータビニングにより、量産時の性能予測が可能となり、これは民生電子機器や照明製品にとって極めて重要です。環境コンプライアンス：RoHS、REACH、ハロゲンフリー基準の遵守は、持続可能な製造への業界の関心を反映し、現在では世界のほとんどの市場における電子部品の基本要件となっています。