目次
- 1. 製品概要
- 1.1 一般説明
- 1.2 特徴
- 1.3 用途
- 2. パッケージ寸法と機械的情報
- 2.1 パッケージ寸法
- 3. 技術的パラメータ
- 3.1 電気・光学特性(Ts=25°C)
- 3.2 絶対最大定格
- 4. ビニングシステム
- 5. 代表的な光学特性曲線
- 6. パッケージ情報
- 6.1 パッケージ仕様
- 6.2 リール寸法
- 6.3 ラベル情報
- 6.4 防湿包装
- 6.5 段ボール箱
- 7. 信頼性試験項目と条件
- 8. SMTリフローはんだ付け手順
- 8.1 推奨リフロープロファイル
- 8.2 手はんだ付け
- 8.3 修理
- 8.4 注意事項
- 9. 取り扱い注意事項
- 9.1 環境保護
- 9.2 回路設計
- 9.3 熱管理
- 9.4 保管とベーキング
- 9.5 ESD感受性
- 10. 動作原理
- 11. アプリケーションガイダンス
- 11.1 代表的な使用例
- 11.2 設計上の考慮事項
- 12. よくある質問
- 13. 技術動向
- 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
1.1 一般説明
本カラーLEDは青チップとオレンジチップを使用して製造されており、様々な表示およびディスプレイ用途に適したユニークな色出力を実現します。パッケージサイズは1.6mm x 1.6mm x 0.7mmで、コンパクトなSMT設計に最適です。本デバイスは、青とオレンジの光の組み合わせが必要な汎用用途向けに設計されています。
1.2 特徴
- 極めて広い140°の視野角。
- あらゆるSMT実装およびはんだ付けプロセスに対応。
- 耐湿性レベル:レベル3。
- RoHS準拠。
1.3 用途
光学インジケータ、スイッチ・シンボル表示、一般装飾照明、およびコンパクトなマルチカラーLEDを必要とするその他の用途。
2. パッケージ寸法と機械的情報
2.1 パッケージ寸法
LEDは1.60mm x 1.60mmの上面視寸法を持ち、高さは0.70mm(レンズ含む)です。極性はマークされています:底面図に従い、ピン1はオレンジチップのアノード、ピン2はオレンジチップのカソード、ピン3は青チップのアノード、ピン4は青チップのカソードです。最適な放熱と機械的安定性のためにはんだ付けパターンが提供されています。特に断りのない限り、すべての寸法はミリメートルで、公差±0.2mmです。
3. 技術的パラメータ
3.1 電気・光学特性(Ts=25°C)
試験電流20mAにおいて、オレンジチップの順方向電圧は1.8V~2.4V(典型2.0V)、青チップは2.8V~3.5V(典型3.2V)です。ドミナント波長はビニングされています:オレンジチップはビンD00(615-620nm)、E00(620-625nm)、F00(625-630nm)、G00(630-635nm)から選択可能;青チップはビンB10(455-457.5nm)、B20(457.5-460nm)、C10(460-462.5nm)、C20(462.5-465nm)から選択可能。スペクトル半値幅はオレンジで典型30nm、青で典型15nmです。光度もビニングされています:オレンジビンにはF00(65-100mcd)、G00(100-150mcd)、1KQ(150-225mcd);青ビンにはE00(43-65mcd)、F00(65-100mcd)、G00(100-150mcd)、1KQ(150-225mcd)があります。視野角は140°です。5Vにおける逆電流は最大10µA。接合部とはんだ付け点間の熱抵抗は最大450°C/W。
3.2 絶対最大定格
消費電力:オレンジ72mW、青105mW。順方向電流:30mA DC。ピーク順方向電流(パルス1/10デューティ、0.1ms):60mA。静電気放電(HBM):1000V。動作温度範囲:-40°C~+85°C。保存温度:-40°C~+85°C。接合部温度:最大95°C。
4. ビニングシステム
デバイスは、データシートのコードに従って、波長ビン(ドミナント波長)、光度ビン、順方向電圧ビンに分類されます。各リールには、波長、光度、順方向電圧のビンコードおよびロット番号がラベル表示されます。このビニングにより、アプリケーション要件に対する一貫性が保証されます。
5. 代表的な光学特性曲線
以下に、特に指定がない限りTs=25°Cにおける設計ガイダンス用の曲線を示します:
- 順方向電圧 vs 順方向電流:低電流(0-5mA)では電圧が急激に増加し、10mA以上では勾配が緩やかになり、これはLEDダイオードの典型です。
- 順方向電流 vs 相対強度:相対強度は、30mAまでの順方向電流に対してほぼ線形に増加し、高電流ではわずかに飽和します。
- ピン温度 vs 相対強度:温度上昇とともに強度は低下します。100°Cでは、相対強度は25°Cの値の約80%まで低下します。
- ピン温度 vs 順方向電流:過熱を防ぐため、最大安全順方向電流は温度とともに減少します。100°Cでは、許容電流は約20mAまで低下します。
- 順方向電流 vs ドミナント波長:オレンジチップでは、電流により波長がわずかにシフト(約2-3nm)します;青チップではシフトは最小限です。
- 相対強度 vs 波長:スペクトルは2つのピークを示します:青色約460nmとオレンジ約620nm。
- 放射ダイアグラム:本デバイスはSMD LEDに典型的な広いビームパターンを持ち、±70°まで相対強度0.5以上です。
6. パッケージ情報
6.1 パッケージ仕様
標準パッケージ:1リールあたり4000個。キャリアテープ寸法:幅8mm、ポケットピッチ4mm。テープ厚さ0.2mm。テープ上の極性マーキングにより正しい向きが保証されます。
6.2 リール寸法
リール外径178mm、幅8.0mm、ハブ径60mm。テープスロット幅13mm。
6.3 ラベル情報
各リールには、型番、仕様番号、ロット番号、ビンコード(波長、光束、順方向電圧)、数量(通常4000個)、および日付がラベル表示されます。
6.4 防湿包装
LEDは乾燥剤と湿度インジケーターカードと共に防湿バッグに包装されています。密封バッグ保管条件:<30°C /<75% RH、梱包日から最長1年。
6.5 段ボール箱
リールは出荷用に段ボール箱に入れられます。箱には製品および数量情報がラベル表示されます。
7. 信頼性試験項目と条件
| 試験 | 条件 | 期間 | サンプル数 | 合格基準 |
|---|---|---|---|---|
| リフロー | 260°C最大、10秒 | 2回 | 22個 | 0/1 |
| 温度サイクル | -40°C~125°C、30分サイクル | 100サイクル | 22個 | 0/1 |
| 熱衝撃 | -40°C~125°C、15分保持 | 300サイクル | 22個 | 0/1 |
| 高温保存 | 100°C | 1000時間 | 22個 | 0/1 |
| 低温保存 | -40°C | 1000時間 | 22個 | 0/1 |
| 寿命試験 | Ta=25°C、IF=20mA | 1000時間 | 22個 | 0/1 |
損傷判定基準:順方向電圧変化<仕様上限の1.1倍;逆電流<仕様上限の2倍;光束 > 仕様下限の0.7倍。
8. SMTリフローはんだ付け手順
8.1 推奨リフロープロファイル
予熱:150°C~200°Cで60~120秒。昇温速度:最大3°C/秒。217°C以上の時間:60~150秒。ピーク温度:260°Cで最大10秒。冷却速度:最大6°C/秒。25°Cからピークまでの総時間:最大8分。
8.2 手はんだ付け
手はんだ付けが必要な場合は、300°C以下のこてを使用し、3秒未満で完了させてください。1つのLEDに対する手はんだ付けは1回のみ許可されます。
8.3 修理
修理は推奨されません。やむを得ない場合は、両頭こてを使用し、LED特性が損なわれていないことを事前に確認してください。
8.4 注意事項
反ったPCBに部品を実装しないでください。冷却時の機械的ストレスを避けてください。はんだ付け後に急冷しないでください。リフローは2回以上実施しないでください。
9. 取り扱い注意事項
9.1 環境保護
LED動作環境では、相手材の硫黄元素含有量を100PPM未満に制限する必要があります。外部材料の臭素および塩素含有量:それぞれ900PPM未満、合計1500PPM未満。揮発性有機化合物(VOC)はシリコーン封止材を攻撃する可能性があります;アウトガスを発生する接着剤や化学薬品を避けてください。
9.2 回路設計
各LEDに流れる電流は絶対最大定格を超えないようにしてください。電圧変動による電流サージを防ぐために直列抵抗を使用してください。駆動回路は順方向電圧のみがかかるように設計してください;逆電圧はマイグレーションや損傷の原因となります。
9.3 熱管理
熱設計は重要です。発熱は輝度低下や色ずれの原因となります。適切な放熱を確保してください。接合部温度は95°Cを超えないようにしてください。
9.4 保管とベーキング
未開封防湿バッグ:保管条件<30°C、<75% RHで最長1年。開封後:保管条件<30°C、<60% RHで168時間。吸湿材が変色した場合、または保管時間を超えた場合は、使用前に60±5°Cで24時間ベーキングしてください。
9.5 ESD感受性
LEDは静電気放電に敏感です。取り扱いおよび実装中は標準的なESD予防措置を講じてください。
10. 動作原理
本デバイスは、青色InGaNチップとオレンジAlInGaPチップを1つのパッケージに組み合わせています。順方向電流を流すと、各チップは特徴的な波長を放射します。2つのチップは独立して駆動でき、個別に青色またはオレンジ色の光を生成したり、同時に駆動して混合色(例えば、他の蛍光体と組み合わせると温かみのある白色になりますが、この製品では色は表示目的に直接使用されます)を生成したりできます。
11. アプリケーションガイダンス
11.1 代表的な使用例
異なる色を必要とするステータスインジケータ(例:家電製品の電源オン(青)と警告(オレンジ))に最適です。また、色の変更や組み合わせをプログラムする装飾照明にも適しています。
11.2 設計上の考慮事項
PCBを設計する際は、熱的および機械的信頼性のために推奨されるはんだ付けパターンに従ってください。0.7mmの高さに対して十分なクリアランスを確保してください。パルス駆動の場合は、ピーク電流制限内に留めてください。複数のデバイスを一緒に使用する場合は、色の一貫性のためにビニングを考慮してください。
12. よくある質問
Q: 両方のチップを全電流で同時に駆動できますか?はい。ただし、総消費電力が各チップの絶対最大定格の合計を超えず、接合部温度が95°C未満に保たれるようにしてください。
Q: 長寿命のために推奨される電流は?最長寿命のためには、各チップを20mA以下で動作させてください。高電流は接合部温度上昇により寿命を短くします。
Q: ESD損傷を防ぐには?接地された作業台、導電性コンテナを使用し、LED端子への直接接触を避けてください。
Q: 混合光の色は?混合光は青とオレンジの組み合わせとして現れ、相対強度によって温かみのある白色またはピンクがかった色合いに見えます。各チップの電流を調整することで正確な色を微調整できます。
13. 技術動向
LEDパッケージのトレンドは、より小型化、高効率化、およびマルチチップ統合へと進んでいます。本製品は、基板スペースを節約し設計の柔軟性を可能にするコンパクトなマルチエミッタパッケージへの動きを反映しています。高度なビニングと厳格な信頼性基準は、要求の厳しいアプリケーションをサポートします。
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。 |