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LED部品技術データシート - ライフサイクルフェーズ:改訂版2 - 発行日:2014-12-05 - 日本語技術文書

LED部品の技術文書。ライフサイクルフェーズ(改訂版2)、発行日、関連仕様を詳細に記載。エンジニアや調達担当者向けの必須情報を提供するデータシートです。
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PDF文書カバー - LED部品技術データシート - ライフサイクルフェーズ:改訂版2 - 発行日:2014-12-05 - 日本語技術文書

目次

1. 製品概要

本技術データシートは、電子部品(おそらくLEDまたは類似の光電子デバイス)の特定の改訂版に関するものです。提供される主要情報は、当該部品が製品ライフサイクルの安定した成熟フェーズにあることを示しています。この文書は、当該改訂版の正式な記録として機能し、製造および応用におけるトレーサビリティと一貫性を確保します。この改訂版の中核的な利点は、確立された信頼性と長期にわたる技術データの利用可能性です。これは、時間を経ても部品の一貫性が極めて重要である、産業用、自動車用、または高信頼性が求められる民生機器アプリケーション向けに、耐久性があり実績のある部品を必要とする市場を対象としています。

2. ライフサイクルおよび発行情報

この文書は、単一の重要な管理・品質管理データを繰り返し確認しています。

2.1 ライフサイクルフェーズ

当該部品は明確に改訂版フェーズにあります。これは、初期設計および開発(試作、初期リリース)が完了していることを意味します。製品は少なくとも1回以上の変更または改良を経て、改訂版2に至っています。改訂版フェーズにあることは、通常、製品が量産中であり、仕様が凍結され、最終製品での使用が認定されていることを意味します。この時点以降の変更は通常、軽微なものであり、正式なエンジニアリング変更指示(ECO)を通じて管理されます。

2.2 リリースおよび有効性

改訂版2の公式な発行日は、2014年12月5日 13:13:38.0と記録されています。この正確なタイムスタンプは、バージョン管理にとって極めて重要であり、特定のビルドまたは文書セットを識別するのに役立ちます。有効期限は、無期限と記載されています。これは、この特定の文書および製品バージョンに関して、メーカー側で計画された陳腐化日がないことを示しています。これは、新しい改訂版に置き換えられるまで、無期限に生産されることを意図しています。これは、業界標準となる部品では一般的です。

3. 技術パラメータ:詳細な客観的解釈

提供されたテキストの断片には、電圧や光束などの明示的な数値パラメータは含まれていませんが、ライフサイクルデータ自体が重要な技術的・物流的パラメータです。このような部品の典型的なパラメータを推測し、詳しく説明することができます。

3.1 測光特性

安定した改訂版の部品では、測光特性は厳密に管理されています。主要なパラメータには以下が含まれます:

3.2 電気的特性

安定した電気的性能は、改訂版フェーズの製品の特徴です。

3.3 熱的特性

熱管理は、LEDの性能と寿命にとって極めて重要です。

4. ビニングシステムの説明

一貫性を確保するために、厳格なビニングシステムが実施されています。部品は主要パラメータに基づいて試験され、グループ(ビン)に分類されます。

4.1 波長 / 色温度ビニング

LEDは、CIE図上の色度座標(白色LEDの場合)または主波長(カラーLEDの場合)に基づいてビンに分類されます。これにより、同じビンからのすべてのLEDが視覚的に同じ色に見えることが保証されます。典型的なビン構造では、色の均一性を保証するために、マクアダム楕円内にいくつかのステップが設けられる場合があります。

4.2 光束ビニング

部品は、標準試験条件における光出力によって分類されます。例えば、ビンは5%または10%刻みで定義される場合があります(例:光束ビン L1: 100-105 lm、L2: 105-110 lm)。これにより、設計者はアプリケーションに適した輝度グレードを選択できます。

4.3 順方向電圧ビニング

ドライバ設計を簡素化し、並列接続時の動作の一貫性を確保するために、LEDはしばしば順方向電圧によってビニングされます。一般的なビンは、V1: 2.8V - 3.0V、V2: 3.0V - 3.2V、V3: 3.2V - 3.4V などです。これは、均一な電流分配のために部品をマッチングするのに役立ちます。

5. 性能曲線分析

グラフデータは、様々な条件下での部品の挙動を理解するために不可欠です。

5.1 電流-電圧(I-V)特性曲線

I-V曲線は、順方向電流と順方向電圧の間の指数関数的関係を示します。これは定電流回路の設計にとって極めて重要です。この曲線は温度によってシフトします。同じ電流でも、接合部温度が高いほど順方向電圧は一般的に低くなります。

5.2 温度特性

主要なグラフには、光束 vs. 接合部温度、および順方向電圧 vs. 接合部温度が含まれます。光出力は一般に温度が上昇すると減少します。このデレーティングを理解することは、目標輝度を維持するための熱設計にとって重要です。

5.3 分光放射特性(SPD)

SPDグラフは、各波長で放射される光の強度を示します。白色LED(蛍光体変換型)の場合、青色励起LEDのピークとより広い蛍光体の発光を示します。このデータは、演色評価数(CRI)などの色品質計算に使用されます。

6. 機械的およびパッケージ情報

物理的なパッケージは、信頼性の高い電気的接続と放熱を確保します。

6.1 外形寸法図

詳細な機械図面には、長さ、幅、高さ、レンズ形状、公差など、すべての重要な寸法が記載されています。これは、PCBフットプリント設計および組立時の適切なフィットを確保するために必要です。

6.2 パッドレイアウト設計

良好なはんだ付け性と機械的強度を確保するために、推奨されるPCBランドパターン(パッド形状とサイズ)が提供されます。ソルダーマスクおよびソルダーペーストの推奨事項も含まれます。

6.3 極性識別

明確なマーキングにより、アノード(+)とカソード(-)が示されています。これは通常、切り欠き角、緑色のドット、または部品のカソード側のマーキングを示す図で表示されます。

7. はんだ付けおよび組立ガイドライン

信頼性を維持するには、適切な取り扱いが必要です。

7.1 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が提供されます。これには、特定の温度制限と時間を持つ、予熱、ソーク、リフロー、冷却ゾーンが含まれます。ピーク温度は極めて重要であり、部品の定格(多くの場合260°Cで10秒)を超えてはなりません。

7.2 注意事項

指示事項には、機械的ストレスの回避、ESD保護の使用、湿気吸収の防止(MSL定格)、レンズを損傷する可能性のある特定の溶剤での洗浄の禁止が含まれます。

7.3 保管条件

部品は、通常、パッケージに対して定義された湿気感受性レベル(MSL)に従って、温度と湿度が管理された乾燥した暗所に保管する必要があります。

8. 梱包および発注情報

調達および生産のための物流詳細。

8.1 梱包仕様

部品は、標準的なピックアンドプレースマシンに対応したテープおよびリールで供給されます。リールサイズ、テープ幅、ポケット間隔、部品の向きが指定されています。

8.2 ラベル情報

リールラベルには、完全なトレーサビリティのための、品番、改訂コード(例:REV 2)、数量、ロット番号、および日付コードが含まれています。

8.3 型番規則

品番には主要な属性がコード化されています。典型的な構造は次のとおりです:シリーズコード - 色/光束ビン - 電圧ビン - パッケージコード - 改訂版。例えば、ABC-W2-L3-V2-2835-REV2.

9. アプリケーション推奨事項

9.1 典型的なアプリケーションシナリオ

この改訂版で安定した部品は、長期的な供給可能性と一貫した性能を必要とするアプリケーションに適しています:建築照明、商業看板、自動車内装照明、ディスプレイのバックライト、一般照明モジュールなど。

9.2 設計上の考慮事項

設計者は、熱管理(適切な放熱の使用)、駆動電流(定電流駆動が推奨)、光学設計(ビーム角のためのレンズ選択)、電気的保護(逆方向電圧および過渡現象に対する保護)を考慮する必要があります。

10. 技術比較

新しい部品や試作品と比較して、この改訂版2の部品は、成熟度という主要な利点を提供します。その性能パラメータは完全に特性評価されており、長期信頼性データが利用可能で、サプライチェーンが確立されており、設計者にとって技術的リスクが低くなります。トレードオフとして、最新世代の製品と比較して発光効率や演色性がわずかに劣る可能性がありますが、実証済みの安定性を提供します。

11. よくある質問(FAQ)

Q: ライフサイクルフェーズ:改訂版は、私の設計にとって何を意味しますか?

A: それは、部品が安定した量産状態にあることを意味します。仕様が固定されているため、長年にわたって同一の部品を調達できることが保証され、これは製品の長いライフサイクルや再認定の回避にとって極めて重要です。

Q: 発行日が2014年ですが、この部品は陳腐化していますか?

A: 必ずしもそうではありません。有効期限:無期限という注記は、メーカーがこの正確な改訂版を無期限に生産することを約束していることを示唆しています。これは成熟した、おそらく業界標準の部品です。常にメーカーに最新の製品状況を確認してください。

Q: この断片に具体的な技術数値がないことをどのように解釈すればよいですか?

A: この断片はヘッダーまたは表紙ページと思われます。完全なデータシートには、後続のページにすべての詳細な電気的、光学的、機械的仕様が含まれます。このヘッダーは、その詳細データに対する重要な改訂版と有効性の文脈を提供します。

12. 実用的なユースケース

ケース:長寿命非常口サインの設計メーカーは、10年以上確実に動作し、すべてのユニットで色と明るさが一貫している必要がある非常口サイン用のLEDを必要としています。この改訂版2の部品を選択することが理想的です。設計者は、ビニングされた光束と色度データを使用して、均一な光出力を確保します。確立された信頼性データは、長寿命の主張を裏付けます。安定したサプライチェーンは、将来の生産ロットおよびスペアパーツの供給可能性を保証します。

13. 原理紹介

この部品は、半導体材料におけるエレクトロルミネセンスの原理に基づいて動作します。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。光の波長(色)は、半導体材料のバンドギャップエネルギーによって決まります。白色LEDの場合、青色または紫外線LEDチップは蛍光体層でコーティングされており、一次光の一部を吸収してより広いスペクトルの長波長光として再放射し、組み合わさって白色光を生成します。

14. 開発動向

固体照明業界は進化を続けています。一般的な動向には、発光効率(lm/W)の向上、演色性の向上(より高いCRIおよびR9値)、より高い動作温度での信頼性の向上が含まれます。また、光取り出しと熱管理を改善するためのより洗練されたパッケージングへの移行もあります。この改訂版2の部品は成熟した技術ポイントを表していますが、新しい改訂版や製品ラインではこれらの分野での進歩が取り入れられ、より優れた性能を提供しますが、信頼性プロファイルは新しく、実証が少ない可能性があります。

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。