目次
1. 製品概要
本技術文書は、発光ダイオード(LED)コンポーネントに関する包括的な仕様およびライフサイクル管理情報を提供します。このデータシートの主な焦点は、製品文書の正式な改訂ステータスと発行パラメータを確立することにあります。この標準化されたアプローチの中核的な利点は、製品のライフサイクル全体にわたる技術コミュニケーションにおける一貫性、追跡可能性、明確さを確保することです。本コンポーネントを利用した電子アセンブリの設計、調達、製造に関わるエンジニア、調達担当者、品質保証担当者、および文書管理者を対象としています。
2. ライフサイクルと改訂管理
提供されたPDFコンテンツは、コンポーネントのデータシートの正式なライフサイクルと改訂管理ステータスのみを詳細に説明しています。これはコンポーネント管理の重要な側面であり、すべての関係者が正しい最新バージョンの技術仕様を参照することを保証します。
2.1 ライフサイクルフェーズの定義
ライフサイクルフェーズは、明示的に改訂と記載されています。これは、文書が初期のドラフトやプロトタイプのステータスではなく、仕様の正式にリリースされ、その後更新されたバージョンを表していることを示します。改訂というフェーズは、以前のリリースに対して変更が加えられており、この文書がそれを置き換えることを意味します。
2.2 改訂番号
改訂番号は、66
と指定されています。これは、文書に対する各正式な変更ごとに増加する連続識別子です。改訂6は、これがこのデータシートの6番目の公式リリースバージョンであることを意味します。改訂番号の追跡は、バージョン管理および特定のコンポーネントのバッチや設計がどの仕様セットに基づいているかを識別するために不可欠です。
2.3 発行および有効性情報
- 文書には、その有効性と発行を規定する重要な時間的メタデータが含まれています。発行日:文書は2015年12月11日 17:23:28.0
- に正式に発行されました。このタイムスタンプは、この改訂が有効になった正確な基準点を提供します。有効期限:このフィールドは永久
とマークされています。これは、このデータシートの改訂版が、参照文書としての有効性について事前に定義された有効期限または寿命終了日を持たないことを示します。これは、後続の改訂(例:改訂7)がそれを置き換えるために正式にリリースされるまで、有効な仕様として残ります。
3. 技術パラメータと仕様
提供されたPDFスニペットは文書メタデータに焦点を当てていますが、完全なLEDデータシートには広範な技術パラメータが含まれます。以下のセクションでは、業界標準に基づき、このようなコンポーネントに関連付けられる典型的な仕様について詳述します。エンジニアは絶対値を確認するために、完全な公式データシートを参照する必要があります。
3.1 測光および色特性
- これらのパラメータは、LEDの光出力と色を定義します。光束:
- LEDによって放射される可視光の総量で、ルーメン(lm)で測定されます。これは通常、指定されたテスト電流における最小値、標準値、最大値で提示されます。主波長 / 相関色温度(CCT):
- カラーLEDの場合、主波長(ナノメートル単位)は知覚される色(例:赤色の場合は620nm)を定義します。白色LEDの場合、CCT(ケルビン、K単位)は、光が暖色(例:2700K)、中性色(例:4000K)、または寒色(例:6500K)に見えるかどうかを定義します。演色評価数(CRI):
- 白色LEDの場合、CRI(Ra)は、自然な基準光と比較して光源が物体の真の色をどれだけ正確に再現するかを示します。色が重要なアプリケーションでは、より高い値(100に近い)が望ましいです。指向角:
光度が最大光度の少なくとも半分である角度範囲で、度(°)で測定されます。一般的な角度は120°または140°です。
3.2 電気的特性
- これらのパラメータは、LEDの電気的動作条件を定義します。F順方向電圧(VFF):
- LEDが指定された順方向電流(IFF)で動作しているときのLED両端の電圧降下です。これは通常、LEDの定格電力に応じて、20mA、60mA、150mAなどのテスト電流における範囲(例:2.8Vから3.4V)として与えられます。
- 順方向電流(IRF):
通常動作のための推奨連続DC電流です。最大定格順方向電流を超えると、寿命が大幅に短縮されたり、即座に故障する可能性があります。
逆方向電圧(V
- RJ):損傷を引き起こすことなくLEDに逆方向に印加できる最大電圧です。この値は通常低いです(例:5V)。J3.3 熱特性
- LEDの性能と寿命は温度に非常に敏感です。接合温度(TJ):半導体チップ自体の温度です。許容される最大TJ
(例:125°C)は重要な制限値です。
熱抵抗(R
- th):
- 通常、接合-周囲間(RthJA
- )として°C/Wで表されます。これは、LEDチップから熱をどれだけ効果的に伝導できるかを定量化します。値が低いほど熱性能が良く、光出力と寿命を維持するために重要です。4. ビニングおよび選別システムF製造上のばらつきのため、LEDは性能ビンに選別されます。
波長 / CCTビニング:
LEDは、狭い波長またはCCT範囲(例:2700K-2750K、2750K-2800K)にグループ分けされ、アプリケーション内での色の一貫性を確保します。
- 光束ビニング:LEDは、標準テスト条件下で測定された光出力に基づいて選別され、均一な輝度を保証します。
- 順方向電圧ビニング:V
- Fの範囲による選別は、特に複数のLEDを直列に接続する場合に、効率的な駆動回路の設計に役立ちます。
5. 性能曲線分析
グラフィカルデータは、様々な条件下でのコンポーネントの動作を理解するために不可欠です。
- I-V(電流-電圧)曲線:順方向電流と順方向電圧の関係を示します。これは非線形で、ダイオードの特性です。
- 温度特性:グラフは通常、光束と順方向電圧が接合温度の関数としてどのように変化するかを示します。光束は一般に温度が上昇すると減少します。
- 分光パワー分布(SPD):各波長で放射される光の相対強度をプロットしたグラフです。白色LEDの場合、これは青色励起ピークとより広い蛍光体の発光を示します。
6. 機械的仕様およびパッケージ情報
物理的仕様は、PCB設計および実装にとって重要です。
- パッケージ寸法:すべての重要な寸法(長さ、幅、高さ)と公差を含む詳細な機械図面。
- パッドレイアウト(フットプリント):表面実装(SMD)LEDのための推奨PCBランドパターン設計で、パッドサイズ、間隔、ソルダーマスクの推奨事項を含みます。
- 極性識別:LEDパッケージ上の明確なマーキング(例:切り欠き、ドット、または角切り)で、カソード(-)端子を識別します。
7. はんだ付けおよび実装ガイドライン
適切な取り扱いが信頼性を確保します。
- リフローはんだ付けプロファイル:無鉛(例:SnAgCu)はんだ付けのための推奨時間-温度プロファイルで、予熱、ソーク、リフロー最高温度(通常260°Cを超えない)、冷却速度を含みます。
- 取り扱い上の注意:ESD(静電気放電)感受性、湿気感受性レベル(MSL)、レンズへの機械的ストレスの回避に関する指示。
- 保管条件:使用前のコンポーネント保管のための推奨温度および湿度範囲で、しばしばMSL定格に関連付けられます。
8. 梱包および発注情報
物流および調達のための情報。
- 梱包仕様:テープおよびリールの寸法(SMD部品用)、リールあたりの数量、またはトレイ仕様を説明します。
- ラベリング情報:梱包ラベルにエンコードされたデータを説明します。通常、品番、数量、日付コード、ロット番号が含まれます。
- 品番体系:品番の構造を解読し、異なるコードが特定のビン(波長、光束、電圧)、パッケージオプション、またはその他のバリアントに対応する方法を示します。
9. アプリケーションノートおよび設計上の考慮事項
コンポーネントを効果的に実装するためのガイダンス。
典型的なアプリケーション回路:
定電流源または単純な電流制限抵抗で駆動されるLEDを示す回路図例で、必要な保護部品を含みます。
- 熱管理:接合温度を安全な限界内に保つために、適切な熱経路(PCBの銅面積、熱ビア、またはヒートシンクを介して)を提供するための重要な設計アドバイス。
- 光学的考慮事項:二次光学系(レンズ、拡散板)および駆動電流が色ずれと長期の光束維持率に与える影響に関する注意事項。
- 10. 技術比較および差別化単一のデータシートに常に存在するわけではありませんが、エンジニアはしばしばコンポーネントを比較します。潜在的な利点には、前世代または競合部品と比較して、より高い効率(ルーメン毎ワット)、より良い色の均一性、より低い熱抵抗、またはより堅牢なパッケージ設計が含まれる可能性があります。
11. よくある質問 (FAQ)
技術パラメータに基づく一般的な質問への回答。
- Q: このLEDを電圧源で駆動できますか?A: いいえ。LEDは、熱暴走を防止し安定した光出力を確保するために、制御された電流源(または直列の電流制限抵抗を伴う電圧源)で駆動する必要があります。
- Q: 私のアプリケーションでの光束がデータシートの値よりも低く見えるのはなぜですか?A: データシートの値は、特定の理想的な条件(例:ケース温度25°C)で測定されています。実際のアプリケーションでは、より高い接合温度、異なる駆動電流、または光学的損失により、知覚される出力が減少する可能性があります。
- Q: 永久という有効期限はどのように解釈すればよいですか?A: これは、この特定の文書の改訂版が、新しい改訂版によって公式に置き換えられるまで、参照仕様として無期限に有効であることを意図していることを意味します。製品の製造寿命を指すものではありません。
- 12. 実用的な使用例典型的なLED仕様に基づく、潜在的なアプリケーションは以下の通りです:
一般照明:
LED電球、ダウンライト、またはパネルライトへの統合。CCT、CRI、ルーメン出力などのパラメータが、望ましい雰囲気とエネルギー効率にとって重要です。
バックライト:
TV、モニター、またはサイネージ用のLCDディスプレイでの使用。アレイ全体での一貫した色と輝度が最も重要です。
- 自動車照明:室内環境照明、ダッシュボードインジケータ、または外部信号灯への応用。広い温度範囲と特定の色座標にわたる信頼性が要求されます。
- 工業用インジケータ:制御パネルや機械での使用。長寿命と様々な環境光条件下での明確な視認性が鍵となります。
- 13. 動作原理の紹介LEDは半導体p-n接合ダイオードです。順方向電圧が印加されると、n型領域からの電子とp型領域からの正孔が接合領域に注入されます。これらの電荷キャリアが再結合すると、エネルギーが光子(光)の形で放出されます。放出される光の特定の波長(色)は、使用される半導体材料のエネルギーバンドギャップ(例:青色/緑色のInGaN、赤色/琥珀色のAlInGaP)によって決定されます。白色LEDは通常、青色LEDチップを黄色の蛍光体でコーティングすることで作成されます。青色光と黄色光の混合が白色光を生成します。
- 14. 技術トレンドLED業界は、いくつかの明確な客観的なトレンドとともに進化し続けています:
- 効率の向上:電気ワットあたりのルーメンを増やすことを目指した継続的な開発により、照明アプリケーションのエネルギー効率が向上しています。
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。 |