1. 製品概要
ELEM-NB5060J6J8293910-F3Cは、高い光束出力と信頼性を必要とする用途向けに設計された高性能表面実装型白色LEDです。本デバイスはInGaNチップ技術を採用し、標準的な相関色温度（CCT）5500Kの白色光を生成します。コンパクトな5.0mm x 6.0mmパッケージにより、スペースに制約のある設計にも適しており、順電流1000mA時に標準260ルーメンの光束を提供します。
このLEDは、最大8KVのESD保護機能を含む堅牢な設計が施されており、静電気放電が懸念される環境での使用に適しています。RoHS（有害物質使用制限）指令、EU REACH規則に完全準拠し、ハロゲンフリーで製造されているため、環境安全性を確保し、電子部品に関する世界的な規制基準を満たしています。
1.1 中核的利点とターゲット市場
このLEDの主な利点は、小型フォームファクタと高い光学効率の組み合わせです。パッケージサイズに対して標準的な光束効率は顕著です。本デバイスは総光束や色座標などの主要パラメータでグループ分け（ビニング）されており、照明アプリケーションにおけるロット生産での一貫性を提供します。
ターゲット市場は広く、民生用電子機器からプロフェッショナル照明までを網羅します。主な適用分野としては、高強度のパルス光を必要とする携帯電話カメラのフラッシュモジュール、デジタルビデオ機器用のトーチライト、様々な屋内・屋外の一般照明アプリケーション、ディスプレイのバックライト、装飾照明や自動車照明などが挙げられます。その性能特性は、信頼性の高い明るい白色光源を求める設計者にとって汎用性の高い選択肢となります。
2. 技術パラメータ分析
2.1 絶対最大定格
デバイスの寿命を確保し、損傷を防ぐために、厳格な動作限界が定められています。絶対最大定格は、はんだパッド温度（Tsolder pad）25°Cで規定されています。
- 直流順電流（IF)）： 350 mA（連続動作）。
- ピークパルス電流（IPulse)）： 1000 mA。これは、400ms ON、3600ms OFFのパルス幅、つまり最大デューティサイクル10%で規定されています。これを超えると永久損傷を引き起こす可能性があります。
- ESD耐性（人体モデル）： 8000 V。
- 逆電圧（VR)）： 注意：このLEDは逆バイアス動作用に設計されていません。逆電圧を印加するとデバイスが損傷する可能性があります。
- 接合温度（TJ)）： 115 °C（最大）。
- 動作・保管温度： -40 °C ～ +85 °C。
- 電力損失（パルスモード）： 3.95 W。
- はんだ付け温度： 245 °C（リフロー時のピーク）。
- 指向角（2θ1/2)）： 120度（許容差 ±5°）。これは、光度がピーク値の半分となる全角です。
重要な設計上の注意点：LEDを長時間（1時間を超えて）最大定格で動作させることは、信頼性の問題や永久損傷の可能性を招くため推奨されません。全ての信頼性試験は、1.0 cm x 1.0 cmの金属基板プリント配線板（MCPCB）を使用した良好な熱管理下で実施されました。設計者は、はんだパッド温度を安全限界内に維持するために適切な放熱対策を実施する必要があります。
2.2 電気光学特性
主要性能パラメータは、はんだパッド温度（Tsolder pad）= 25°C、パルス条件（パルス幅50ms）下で測定されます。これにより、測定中の自己発熱の影響を最小限に抑えています。
- 光束（Φv)）： 最小 240 lm、標準 260 lm。測定許容差は ±10%。
- 順電圧（VF)）： IF=1000mA時、最小 2.95V、標準 3.3V、最大 3.95V。測定許容差は ±0.1V。順電圧は、ドライバ設計や消費電力計算における重要なパラメータです。
- 相関色温度（CCT）： 5000K ～ 6000K、標準値 5500K。これにより、白色光出力はクールホワイトまたはデイライトホワイトの範囲に位置付けられます。
3. ビニングシステムの説明
本製品は、一貫性を確保するために多パラメータのビニングシステムを採用しています。型番 ELEM-NB5060J6J8293910-F3C には、特定のビンコードがエンコードされています。
3.1 順電圧ビニング
LEDは、1000mA時の順電圧に基づいてビンに分類されます。
- ビンコード "2935"： VFの範囲は 2.95V ～ 3.55V。
- ビンコード "3539"： VFの範囲は 3.55V ～ 3.95V。
型番は、ビンコード "2939" を示しています。
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。 |