高出力青色LED 3.45x3.45x2.20mm 2.6-3.4V 5.1W 465-475nm 技術データシート

1. 製品概要

このLED部品は、基板上にInGaN技術を採用し、高強度の青色光源を提供します。デバイスは堅牢なセラミックハウジングにパッケージされており、外形寸法は3.45mm x 3.45mm x 2.20mmとコンパクトで、スペースが限られた照明用途に適しています。このLEDは表面実装技術（SMT）アセンブリ用に設計され、標準的なリフローはんだ付けプロセスに対応しています。テープ＆リール包装で提供され、自動実装機に対応。RoHS準拠、耐湿性レベル1（MSL-1）に分類され、はんだ付け前の特別な湿気処理は不要です。

1.1 主な特徴

• 優れた熱管理と信頼性を実現するセラミックパッケージ
• 均一な配光のための非常に広い視野角（標準120度）
• すべてのSMT組立およびはんだ付けプロセスに対応
• テープ＆リール包装、1リールあたり1000個
• 耐湿性レベル1
• RoHS準拠、有害物質フリー

1.2 用途

この青色LEDは、さまざまな一般照明および専門用途で使用できます。代表的な用途としては、警告灯、ダウンライト、ウォールウォッシュライト、スポットライトなどがあります。また、装飾カラーランプ、LEDストリップ、植物育成照明、景観照明、ステージ写真照明、医療美容機器にも適しています。さらに、ホテル、市場、オフィス、家庭などの商業・住宅用屋内環境にも最適です。広い動作温度範囲（-40°C～+85°C）により、多様な条件下で信頼できる性能を発揮します。

2. パッケージ寸法と機械的仕様

LEDパッケージの長さ3.45mm、幅3.45mm、高さ2.20mm。底面図には、極性識別を容易にするため、明確なアノードパッドとカソードパッドの配置が示されています。アノードパッドの寸法は約1.30mm x 0.85mm、カソードパッドは1.30mm x 0.65mmとやや大きくなっています。信頼性の高い熱的・電気的接触のために最適化されたはんだ付けパターンが推奨されます。PCB設計用のフットプリント寸法はデータシートに記載：長方形のアノードパッド3.25mm x 0.50mm、カソードパッド3.25mm x 0.45mm、パッド間の間隔0.30mm。すべての寸法はミリメートル単位で、特に指定がない限り公差±0.2mmです。

3. 電気的・光学的特性

特に指定がない限り、すべての電気的・光学的パラメータはIF = 350mA、はんだ接合部温度Ts = 25°Cの試験条件で測定されます。順方向電圧は2.6V～3.4V、標準値は約3.0Vです。光束は30ルーメン～50ルーメン、全放射束は400mW～800mWです。主波長は青色スペクトル内の465nm～475nmです。逆電圧5V時、逆電流は最大10µAに制限されます。視野角は標準120度（半値角）で、広いビーム広がりを提供します。

3.1 絶対最大定格

デバイスの損傷を防ぐため、絶対最大定格を超えてはなりません。消費電力は5100mW（5.1W）です。順方向電流は連続で最大1500mA（1.5A）、パルス条件（1/10デューティーサイクル、0.1msパルス幅）では1600mA（1.6A）まで可能です。逆電圧は5Vを超えてはなりません。静電放電（HBM）定格は2000Vです。動作温度範囲は-40°C～+85°C、保存温度範囲も同じです。ジャンクション温度は150°Cを超えてはなりません。

3.2 ビニング情報

一貫性を確保するため、LEDは試験電流350mAにおいて、順方向電圧、光束、主波長に基づいてビニングされます。順方向電圧ビン：F0（2.6-2.8V）、G0（2.8-3.0V）、H0（3.0-3.2V）、I0（3.2-3.4V）。光束ビン：FA3（30-35lm）、FA4（35-40lm）、FA5（40-45lm）、FA6（45-50lm）。波長ビン：D00（465-470nm）、E00（470-475nm）。お客様は注文時にアプリケーション要件に合わせて希望のビンコードを指定する必要があります。

4. 代表的な性能曲線

以下の性能特性は代表値であり、設計の参考として提供されるものであり、保証された仕様ではありません。

4.1 順方向電圧 vs 順方向電流

順方向電圧は順方向電流とともに増加します。室温では、100mAで約2.6V、350mAで3.0V、700mAで3.2V、1300mAで3.4Vです。動作範囲内ではほぼ線形の関係です。

4.2 相対強度 vs 順方向電流

相対発光強度は電流とともに上昇しますが、高電流ではわずかに飽和します。350mAで相対強度を1.0とすると、700mAで約1.6、1050mAで2.2、1400mAで2.8に増加します。

4.3 温度依存性

はんだ接合部温度が25°Cから115°Cに上昇すると、相対発光強度は約40%直線的に低下します。光出力を維持するには熱管理が重要です。周囲温度が高い場合、順方向電流のディレーティングが必要です：Ts=50°Cでは最大順方向電流は約1400mAですが、Ts=85°Cでは約800mAに減少し、ジャンクション温度150°Cを超えないようにします。

4.4 スペクトル分布

発光スペクトルのピーク波長は約465-475nmで、半値全幅（FWHM）は約25-30nmです。可視範囲に有意な二次ピークはなく、クリーンなスペクトルです。

4.5 放射パターン

角度放射パターンはほぼランバート型で、半値角は±60度です。±75度での相対強度は最大値の約0.2まで低下します。

5. 包装と出荷情報

LEDはキャリアテープに1リールあたり1000個の数量で包装されます。キャリアテープのピッチは4.0mm、幅は12.0mmです。リール寸法：外径178mm ±1mm、内径59mm、幅14.0mm ±0.5mm。各リールは防湿バッグに乾燥剤と湿度インジケーターカードとともに密封され、MSL-1状態を維持します。バッグのラベルには、部品番号、規格番号、ロット番号、ビンコード（光束、波長、電圧）、数量、および日付コードが含まれます。包装されたリールは出荷用に段ボール箱に入れられます。

6. SMTリフローはんだ付けガイドライン

リフローはんだ付けは、データシートに指定された温度プロファイルに従う必要があります。予熱ゾーンは、最大3°C/sの速度で150°Cから200°Cまで上昇し、ソーク時間は60～120秒です。217°C以上のクリティカルゾーンは60秒間維持し、ピーク温度は260°Cで最大10秒間です。冷却速度は6°C/sを超えてはなりません。リフローは2回まで許可されます。2回のはんだ付けの間隔が24時間を超える場合、LEDが損傷する可能性があります。手はんだ付けは300°Cのこてで3秒未満、1回のみ行ってください。修理は避けてください。必要な場合は両頭こてを使用し、修理後LED機能を確認してください。LEDの上面は柔らかいシリコーン製ですので、ノズルで適切な圧力をかけ、封止材を損傷しないようにしてください。反ったPCBセクションにはLEDを取り付けないでください。はんだ付け後に基板が反らないように注意してください。はんだ付け後の急冷は推奨しません。

7. 取り扱いと保管の注意事項

動作環境および接触材料には、100PPMを超える硫黄化合物が含まれていてはなりません。外部材料の臭素および塩素含有量はそれぞれ900PPM未満、臭素と塩素の合計は1500PPM未満である必要があります。照明器具材料からの揮発性有機化合物（VOC）はシリコーン封止材に浸透し、熱と光の作用下で変色を引き起こし、大幅な光損失をもたらす可能性があります。使用前に必ず材料の適合性をテストしてください。有機蒸気を放出する接着剤は避けてください。シリコンレンズ表面は柔らかいので、ピンセットや適切な工具を使用して常に部品の側面を保持してください。シリコンレンズに直接触れないでください。回路設計では、各LEDを流れる電流が絶対最大定格を超えないようにしてください。小さな電圧変化による熱暴走を防ぐために、電流制限抵抗を含めてください。LEDに逆電圧（5V以上）を印加しないでください。マイグレーションや恒久的な損傷を引き起こす可能性があります。熱設計は重要です：ジャンクション温度を150°C未満に保つために適切な放熱が必要です。シリコーン表面はほこりを引き付けるため、クリーニングが必要な場合はイソプロピルアルコールを使用してください。超音波洗浄はLEDを損傷する可能性があるため推奨しません。保管条件：アルミバッグ開封前は、密封日から最大1年間、≤30°Cかつ≤75%RHで保管してください。開封後は、≤30°Cかつ≤60%RHで168時間以内に使用してください。保管時間を超えた場合は、60±5°C、<5%RHで少なくとも24時間ベーキングしてください。バッグに穴が開いたり損傷した場合は、供給元に連絡してください。

8. 信頼性試験と品質保証

LEDは、堅牢な性能を確保するために一連の信頼性試験を受けています。試験には以下が含まれます：リフローはんだ付け（260°C、2回）、熱衝撃（-40°C～100°C、500サイクル、15分保持）、高温保存（100°C、1000時間）、低温保存（-40°C、1000時間）、寿命試験（25°C、IF=350mA、1000時間）、高温高湿寿命試験（60°C/90%RH、IF=350mA、1000時間）。受入基準：各試験でサンプル10個中0個の故障（0/1 AQL）。試験後、順方向電圧の変動は仕様範囲内、光束維持率は初期値の80%以上、オープン/ショートやチラツキがないこと。これらの試験は良好な放熱条件下で実施されることに注意してください。実際のアプリケーションの信頼性はシステムの熱設計に依存します。

9. アプリケーション設計上の考慮事項

最適な性能を得るために、以下のガイドラインが推奨されます：サーマルビアやメタルコアPCBを使用して適切な放熱を確保してください。すべての動作条件でLEDのジャンクション温度を150°C未満に保ってください。過電流を防ぐために、電圧源ではなく定電流ドライバを使用してください。複数のLEDを直列に接続する場合は、順方向電圧のビニングばらつきを考慮してください。並列ストリングでは、各ストリングに個別のバラスト抵抗を使用してください。パルス動作の場合は、ピーク電流制限とデューティサイクル制限を守ってください。広い視野角（120度）はフラッド照明に有利ですが、狭ビーム用途では二次光学系が必要になる場合があります。青色波長範囲（465-475nm）は、赤色LEDと組み合わせた植物育成照明、またはステージ照明や装飾効果に適しています。セラミックパッケージは優れた熱伝導性を提供しますが、外部はんだパッドが完全に濡れて熱を効率的に伝える必要があります。はんだ付け後はLEDに機械的ストレスをかけないでください。

10. 代替製品との比較

より小型のパッケージサイズ（2835や3030など）と比較して、このLEDの3.45x3.45mmのフットプリントは、より大きな熱経路により高い電流処理が可能です。セラミック基板は従来のプラスチックパッケージよりも優れた熱伝導性を提供し、1.5Aの順方向電流での動作を可能にします。広い波長ビン範囲（465-475nm）は、特定の色要件を満たす柔軟性を提供します。ただし、熱出力が高いため、低電力デバイスよりも広範な放熱が必要です。競合他社の同様の3535青色LEDと比較して、この部品は同等の発光効率（350mAで約85-100 lm/W）と温度に安定した波長を提供します。MSL-1定格により、保管および取り扱いの物流が簡素化されます。

11. よくある質問（FAQ）

Q: 標準的な発光効率はどのくらいですか？
A: 350mAでは、光束ビンに応じて約85～143 lm/Wの効率です。効率は電流が高くなると効率低下により減少します。

Q: このLEDを1Aで連続駆動できますか？
A: はい、適切な熱管理があれば可能です。絶対最大連続電流は1.5Aですが、ジャンクション温度が150°Cを超えないようにしてください。

Q: 取り扱い時にESD対策は必要ですか？
A: はい、LEDは2000V HBMに耐えますが、接地されたワークステーションや静電防止リストストラップなどのESD対策を推奨します。

Q: 防湿バッグ開封後の保管期間はどのくらいですか？
A: ≤30°Cかつ≤60%RHで168時間（7日間）です。それを超える場合はベーキングが必要です。

Q: シリコンレンズは一般的な光学接着剤と互換性がありますか？
A: 一部の接着剤はシリコンを攻撃するVOCを放出する可能性があります。使用目的のアプリケーション環境で接着剤をテストすることが不可欠です。

12. 技術原理

青色LEDは、サファイアまたは炭化ケイ素基板上に成長させたインジウムガリウム窒化物（InGaN）活性層を使用します。順方向バイアスが印加されると、電子と正孔が量子井戸領域で再結合し、InGaNのバンドギャップに対応するエネルギーの光子を放出します。量子井戸内のインジウム含有量を調整することで、発光波長を調整できます。本製品では、465-475nmの青色光を生成するように組成が設定されています。セラミックパッケージは光取り出し効率を高め、はんだパッドへの堅牢な熱経路を提供します。視野角は、リフレクターカップの形状と封止形状によって決まります。

13. 開発動向

LED業界は、より高い効率と低コストを追求し続けています。InGaN青色LEDは実験室で200 lm/W以上を達成しており、市販製品も着実に向上しています。一部のアプリケーションでは、より小さなパッケージで高電流対応（CSPチップなど）へのトレンドがセラミックパッケージに挑戦しています。しかし、3535セラミックパッケージは、堅牢な熱性能と信頼性を必要とする高出力アプリケーションで依然として人気があります。スマート照明制御との統合や、フルスペクトル蛍光体（白色光を生成するため）との組み合わせは進行中の開発です。青色のみの用途では、精密なビニングと温度に安定した波長が、園芸市場や医療市場でますます要求されています。