目次
- 1. 製品概要
- 2. 技術パラメータ分析
- 2.1 電気的特性
- 2.2 光学特性
- 2.3 熱特性
- 3. ビニングシステム
- 3.1 順方向電圧ビン
- 3.2 光束ビン
- 3.3 色度ビン
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順方向電圧対順方向電流(図1-6)
- 4.2 順方向電流対相対強度(図1-7)
- 4.3 温度対相対強度(図1-8)
- 4.4 放射図(図1-10)とスペクトル(図1-11)
- 5. 機械的およびパッケージ情報
- 5.1 パッケージ寸法
- 5.2 極性とはんだ付けパターン
- 6. 組み立てとはんだ付けガイド
- 6.1 リフローはんだ付けプロファイル
- 6.2 手はんだ付けと修理
- 6.3 取り扱い注意事項
- 7. パッケージと注文情報
- 7.1 パッケージ仕様
- 7.2 ラベル情報
- 8. アプリケーション推奨事項
- 8.1 代表的な用途
- 8.2 設計上の考慮事項
- 9. 信頼性と試験
- 9.1 信頼性試験項目
- 9.2 保存条件
- 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
RF-AL-C3535L2K1**-H2シリーズは、一般照明および特殊照明用途向けの高出力白色LEDです。青色LEDチップと蛍光体を組み合わせて白色光を生成し、高効率と優れた演色性を実現します。パッケージサイズは3.45mm x 3.45mm x 2.65mmで、コンパクトな照明器具や高密度アレイに適しています。主な特徴は、優れた熱管理を実現するセラミック基板、広い120°の視野角、RoHS準拠です。最大2000 mA(ピーク3000 mA)の高電流駆動に対応し、最大6800 mWを放散できるため、過酷な環境でも高いルーメン出力が可能です。
2. 技術パラメータ分析
2.1 電気的特性
350 mAにおける順方向電圧(VF)は通常2.6 V~3.4 Vの範囲で、標準値は約3.0 Vです。適切な放熱が維持されていれば、最大2000 mAの連続順方向電流で駆動できます。逆電圧は5 Vに制限され、デバイスは2000 V(HBM)のESD耐性を備えています。消費電力は動作条件に関わらず6800 mWを超えてはなりません。
2.2 光学特性
光束は電流と色温度ビンによって変化します。350 mAにおける標準的な光束範囲は、異なるCCTビンで140~190 lmです。700 mAでは光束はほぼ2倍になります(260~360 lm)。相関色温度(CCT)のオプションは、2700 K、3000 K、3500 K、4000 K、4500 K、5000 K、5700 K、6000 Kです。平均演色評価数(Ra)は最低80です。視野角(2θ1/2)は120°で、均一で広い配光を提供します。
2.3 熱特性
ジャンクションからはんだ接点までの熱抵抗(RthJ‐S)は、700 mA、周囲温度25°Cにおいて通常1.90 °C/Wです。この低い熱抵抗により、PCBへの効率的な熱伝達が保証されます。最大ジャンクション温度は125°Cです。適切な熱設計は信頼性を維持し、光束低下を防ぐために重要です。
3. ビニングシステム
3.1 順方向電圧ビン
350 mAにおける順方向電圧は、F0(2.6~2.8 V)、G0(2.8~3.0 V)、H0(3.0~3.2 V)、I0(3.2~3.4 V)の4つのビンに分類されます。これにより、顧客は並列または直列ストリング設計に適したVFのマッチングLEDを選択できます。
3.2 光束ビン
350 mAにおける光束は、FC6(140~150 lm)、FC7(150~160 lm)、FC8(160~170 lm)、FC9(170~180 lm)、FD1(180~190 lm)にビニングされています。同じCCTに対してより高い光束ビンも利用可能で、均一な光出力のための厳密な選別が可能です。
3.3 色度ビン
各公称CCT(例:2700K、3000Kなど)に対して、LEDはCIE 1931色度座標に基づいてさらにサブビン(例:27A、27B、27C、27D)に分割されます。提供される表には正確なx/y座標境界が記載されています。これにより、生産ロット間で一貫した色の外観が保証されます。
4. 性能曲線分析
4.1 順方向電圧対順方向電流(図1-6)
この曲線は、順方向電流(0~1600 mA)と順方向電圧(2.6~3.3 V)の間のほぼ線形関係を示しています。高電流では、抵抗加熱と直列抵抗により傾きがわずかに増加します。
4.2 順方向電流対相対強度(図1-7)
相対発光強度は電流とともに増加しますが、線形ではありません。350 mAでは相対強度は約1.0、1400 mAでは約3.5に達します。高電流では、熱的および非放射再結合効果により効率が低下します(効率ドループ)。
4.3 温度対相対強度(図1-8)
はんだ接点温度(Ts)が25°Cから125°Cに上昇するにつれて、相対強度は約30%低下します。目標ルーメン出力を維持するには、システム設計でこの熱的ディレーティングを考慮する必要があります。
4.4 放射図(図1-10)とスペクトル(図1-11)
放射パターンはランバート型で、半値全角(FWHM)は120°です。スペクトル分布は、450 nm付近の青色ピークと500~700 nmの広い蛍光体発光を示し、Ra>80の白色LEDに典型的です。
5. 機械的およびパッケージ情報
5.1 パッケージ寸法
LEDは3.45 mm x 3.45 mmのセラミックパッケージに収められ、全高は2.65 mmです。底面図には極性マーク付きの2つの電気パッド(アノードとカソード)が示されています。上面図は透明シリコンレンズです。はんだ付けパターンでは、最適な放熱と機械的安定性のための推奨PCBランドパッドが提供されています。
5.2 極性とはんだ付けパターン
極性はパッケージに表示されており、組み立て時に確認する必要があります。推奨されるはんだ付けパターンは適切な熱伝導を確保し、短絡を防ぎます。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±0.2 mmです。
6. 組み立てとはんだ付けガイド
6.1 リフローはんだ付けプロファイル
推奨リフロープロファイルは、予熱ゾーン150~200°Cを60~120秒、昇温速度≤3°C/s、217°C(TL)以上での時間を最大60秒、ピーク温度260°Cを≤10秒とします。冷却速度は6°C/sを超えないようにしてください。リフローサイクルは2回まで許可されています。
6.2 手はんだ付けと修理
手はんだ付けが必要な場合は、アイロン温度を300°C未満、はんだ付け時間を3秒未満にし、1回のみ行ってください。修理は避けるべきですが、やむを得ない場合は両頭はんだごてを使用し、LEDに損傷がないことを確認してください。
6.3 取り扱い注意事項
シリコンレンズは柔らかいため、上面に機械的圧力をかけないでください。側面をピンセットで保持してください。反ったPCBにLEDを取り付けないでください。はんだ付け後、室温に冷めるまで反りや振動を与えないでください。周囲材料の硫黄含有量は100 ppm未満とする必要があります。臭素と塩素の制限値は腐食や変色を防ぐために規定されています。
7. パッケージと注文情報
7.1 パッケージ仕様
LEDはテープ&リールで納品されます。1リールあたり1000個。キャリアテープの寸法は、ピッチ4.0 mm、幅12.0 mmで、リーダーとトレーラーにそれぞれ100個の空ポケットがあります。リール寸法:直径178 mm、ハブ穴14.0 mm。防湿バッグとラベルの詳細が提供されます。
7.2 ラベル情報
各ラベルには、品番、仕様番号、ロット番号、光束ビンコード(Φ)、色度ビン(XY)、順方向電圧ビン(VF)、数量、日付コードが含まれています。これによりトレーサビリティが確保されます。
8. アプリケーション推奨事項
8.1 代表的な用途
このLEDは、警告灯、ダウンライト、壁面洗浄灯、スポットライト、街路灯、植物育成照明、景観照明、舞台写真照明、および屋内商業・住宅照明(ホテル、市場、オフィス、家庭)に適しています。
8.2 設計上の考慮事項
熱管理は非常に重要です。高電流設計には、適切なサーマルビアを備えたPCBまたはメタルコアPCB(MCPCB)を使用してください。必ず電流制限抵抗または定電流ドライバを含めてください。逆電圧を避けてください。接合部温度が125°Cを下回るようにディレーティング曲線を考慮してください。並列ストリングには、電流不均衡を防ぐためにマッチングされたVFビンを使用してください。
9. 信頼性と試験
9.1 信頼性試験項目
このLEDは、リフローはんだ付け(260°C、2回)、熱衝撃(-40°C~100°C、1000サイクル)、高温保存(100°C、1000時間)、低温保存(-40°C、1000時間)、寿命試験(350 mA、25°C、1000時間)、高温高湿寿命試験(60°C/90%RH、350 mA、1000時間)に合格しています。合格基準:光束維持率≥80%、断線や短絡、ちらつきがないこと。
9.2 保存条件
密封袋開封前:≤30°C、≤75% RH、6ヶ月以内に保管。開封後:≤30°C、≤60% RH、168時間以内。これを超えた場合は、60°C ±5°C、5% RHで24時間以上ベークしてください。<取り扱い中は常に静電放電(ESD)対策を講じてください。
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。 |