LEDコンポーネント仕様書 - ライフサイクルフェーズ：改訂版1 - リリース日：2012年6月18日 - 日本語技術文書

1. 製品概要

この技術仕様書は、LEDコンポーネント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、コンポーネントが最初の改訂版（改訂版1）であり、2012年6月18日に正式リリースされたことを示しています。ライフサイクルフェーズが改訂であることは、この文書が以前のバージョンに取って代わり、継続的な開発、テスト、またはフィードバックに基づく更新、修正、または改善が組み込まれていることを示唆しています。有効期間：永久という表記は、この改訂版が標準条件下での有効性について事前に定められた有効期限がないことを意味し、このバージョンの製品に対する仕様が安定かつ最終的なものと見なされることを示しています。この文書は、この特定の改訂版に関するすべての技術パラメータ、性能データ、および取り扱い指示の権威ある情報源として機能します。

1.1 中核的利点

このコンポーネントの中核的利点は、文書化され安定した改訂状態にあります。改訂版1の製品であることは、初期設計段階が完了し、コンポーネントがレビューと改良のサイクルを経たことを示しています。これにより、エンジニアや設計者は、リリース前や暫定版と比較して未指定の変更のリスクが低減された、信頼性の高い仕様セットを得ることができます。固定されたリリース日により、部品表（BOM）やサプライチェーン管理における正確なバージョン管理が可能になります。

1.2 ターゲット市場

このコンポーネントは、一般的な電子機器製造業界、特に中長期の製品ライフサイクルにおいて安定した文書化されたコンポーネントを必要とする分野をターゲットとしています。アプリケーションには、固定された仕様書に基づく一貫した性能が設計の再現性と品質保証にとって重要な、民生用電子機器、産業用制御装置、自動車内装照明、および一般照明などが含まれる可能性があります。

2. 詳細な技術パラメータ分析

提供された抜粋は限られていますが、LEDコンポーネントの包括的な仕様書には通常、詳細なパラメータを含む以下のセクションが含まれます。以下の値は、この時代のコンポーネントに対する一般的な業界標準に基づく説明例です。

2.1 測光および色特性

測光特性は、光出力と品質を定義します。主要なパラメータには、光束（ルーメン）が含まれます。これは、LEDチップ技術と定格電力に応じて20から120ルーメンの範囲になる可能性があります。主波長または相関色温度（CCT）は、発光する光の色を指定します。白色LEDの場合、一般的なCCTは2700K（暖白色）、4000K（中性白色）、6500K（昼白色）です。演色評価数（CRI）は、光の下で色がどれだけ自然に見えるかを測定する指標で、一般照明では80以上の値が典型的です。ビーム角（通常120〜140度）は、光束の広がりを表します。

2.2 電気的特性

電気的特性は回路設計にとって極めて重要です。順電圧（Vf）は、LEDが定格電流で動作しているときのLED両端の電圧降下です。典型的なパワーLEDの場合、これは2.8Vから3.6Vの範囲になる可能性があります。順電流（If）は、推奨動作電流（例：150mA、350mA、700mA）です。逆電圧（例：5V）およびピーク順電流の最大定格は、損傷を防ぐために厳守する必要があります。仕様書には動的抵抗も規定されています。

2.3 熱的特性

LEDの性能と寿命は、熱管理に大きく依存します。接合部-周囲熱抵抗（RθJA）は、LEDチップから環境へ熱がどれだけ容易に逃げるかを示します。値が低いほど（例：10-20 °C/W）優れています。最大接合部温度（Tj max、通常125°Cまたは150°C）は絶対的な限界です。LEDをこの温度以下、理想的には接合部で85°C以下で動作させることは、光束出力を維持し、定格寿命（多くの場合、光束出力が初期値の70%に低下するまでの時間、L70として定義）を達成するために不可欠です。

3. ビニングシステムの説明

LEDの製造にはばらつきが生じます。ビニングは、類似した特性を持つLEDをグループ化し、一貫性を確保します。

3.1 波長/色温度ビニング

LEDは、主波長（カラーLED用）または相関色温度（白色LED用）に基づいてビンに分類されます。白色LEDの典型的なビニング方式では、公称CCT範囲内（例：5000K-5300K）で50Kまたは100K刻みのステップを持つ場合があります。これにより、照明器具内の色の均一性が確保されます。

3.2 光束ビニング

LEDはまた、特定のテスト電流における光出力に応じてビニングされます。光束ビンコード（例：P2、Q3）は、事前に定義されたルーメンの範囲に対応します。これにより、設計者はアプリケーションの最小輝度要件を満たすLEDを選択できます。

3.3 順電圧ビニング

順電圧（Vf）ビンは、類似した電圧降下を持つLEDをグループ化します。これは、効率的な駆動回路の設計や、複数のLEDを並列接続する際の均一な電流分配を確保する上で重要です。

4. 性能曲線分析

グラフデータは、表形式の仕様だけでは得られない深い洞察を提供します。

4.1 電流-電圧（I-V）特性曲線

I-V曲線は、順電流と順電圧の関係を示します。これは非線形であり、非常にわずかな電流しか流れない膝電圧を示します。この曲線は、適切な駆動方式（定電流 vs. 定電圧）の選択や、わずかな電圧変化が電流に与える影響を理解するのに役立ちます。

4.2 温度特性

グラフは通常、順電圧が接合部温度の上昇とともに減少する様子（負の係数）や、光束が温度上昇とともに低下する様子を示します。これらの曲線は熱設計にとって極めて重要です。不十分な放熱は、光出力の低下と加速された劣化を引き起こします。

4.3 分光パワー分布

このグラフは、各波長で発せられる光の相対強度をプロットします。白色LED（通常は青色チップ＋蛍光体）の場合、チップからの青色ピークと、蛍光体からのより広い黄色/赤色の発光を示します。曲線の形状がCCTとCRIを決定します。

5. 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保証します。

5.1 外形寸法図

全長、幅、高さ（例：5.0mm x 5.0mm x 1.6mm）、レンズ形状とサイズ、取り付け機能の位置など、すべての重要な寸法を示した詳細図面。各寸法に対して公差が規定されています。

5.2 パッドレイアウトおよびはんだパッド設計

PCBの推奨フットプリントが提供され、パッドサイズ、形状、間隔が含まれます。これは、PCB設計ソフトウェアで正しいランドパターンを作成し、適切なはんだ付けと機械的安定性を確保するために不可欠です。

5.3 極性識別

アノード（+）端子とカソード（-）端子を識別する方法が明確に示されています。通常、パッケージ上のマーキング（点、切り欠き、角切り）、長いリード線（スルーホール用）、またはフットプリント図でのラベル付けによって行われます。

6. 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。

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

温度と時間の詳細なプロファイルが提供され、予熱、ソーク、リフロー（ピーク温度）、冷却の各段階が規定されています。LEDパッケージやレンズへの損傷を防ぐために、最大温度制限（例：260°C、10秒間）が与えられています。

6.2 注意事項および取り扱い

指示には、レンズへの機械的ストレスの適用禁止、取り扱い中のESD保護の使用、レンズ表面の汚染の回避、特定の溶剤での洗浄禁止などが含まれます。保管条件（温度と湿度）に関する推奨事項も記載されています。

調達および物流のための情報。

Information for procurement and logistics.

7.1 梱包仕様

梱包形式を説明します：テープ＆リール仕様（キャリアテープ幅、ポケット間隔、リール直径）、リールあたりの数量（例：1000個または4000個）、またはトレイ梱包の詳細。

7.2 型番規則

品番の構造を説明します。典型的な型番は、色（例：Wは白色）、光束ビン、色温度ビン、電圧ビン、パッケージタイプなどの主要属性をコード化しています。これにより、望ましい性能の組み合わせを正確に発注できます。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表的なアプリケーション回路

基本的な駆動回路の回路図が含まれることが多く、例えば、低電流LED用の単純な直列抵抗回路や、パワーLED用の専用ICまたはトランジスタを使用した定電流駆動回路などです。設計式が提供される場合もあります。

8.2 設計上の考慮事項

主要な考慮事項には以下が含まれます：安定した輝度と長寿命のための定電流ドライバの使用；十分なPCB銅面積または金属コア基板による放熱の実装；光学設計（レンズ、反射板）がLEDのビーム角と互換性があることの確認；静電気放電（ESD）および電圧サージからの保護。

9. 技術比較

特定の競合製品がないと直接比較はできませんが、この改訂版（Rev 1）の利点には通常、最終化および検証済みの仕様、プロトタイプと比較して潜在的に改善された性能指標（例：より高い効率またはより良い色の一貫性）、および製品の製造サイクル期間中に同一部品の安定供給が保証されることが含まれます。

10. よくある質問（FAQ）

Q: ライフサイクルフェーズ：改訂とはどういう意味ですか？

A: これは、製品仕様書の改訂および最終版であり、製造および設計のための公式仕様を含んでいることを示します。

Q: 最大順電流を連続して使用できますか？

A: 最大電流は絶対定格です。信頼性の高い長期動作のためには、適切な熱管理のもとで、電気的特性表に規定されている典型的な順電流以下でLEDを駆動することを推奨します。

Q: 熱管理はどれほど重要ですか？

A: 極めて重要です。最大接合部温度を超えると、光束出力と寿命が劇的に減少します。常に熱抵抗ガイドラインに従い、適切なヒートシンクを設計してください。

11. 実用的な使用例

シナリオ：LEDパネルライトの設計エンジニアはこの仕様書を使用して、器具あたりの目標ルーメンを満たすために4000K CCTおよび特定の光束ビンにビニングされたLEDを選択します。I-V曲線と熱抵抗データは、定電流ドライバとアルミニウムヒートシンクの設計に使用されます。機械図面により、PCBレイアウトが正しいパッド間隔を持つことが保証され、リフロープロファイルが生産ラインのはんだ付けオーブンにプログラムされます。改訂版1のステータスは、ライトパネルの複数年にわたる生産期間中にコンポーネント仕様が予期せず変更されないという確信を与えます。

12. 動作原理

発光ダイオード（LED）は、エレクトロルミネセンスによって光を発する半導体デバイスです。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、半導体材料のエネルギーバンドギャップによって決まります。白色LEDは通常、黄色の蛍光体でコーティングされた青色LEDチップを使用して作成されます。青色光の一部が黄色に変換され、青色光と黄色光の混合が白色として知覚されます。異なる蛍光体の配合により、異なる相関色温度（CCT）が生成されます。

13. 技術動向

この改訂版のリリース日である2012年以降も、LED技術は進化を続けています。動向には、光束効率（ルーメン毎ワット）の大幅な向上が含まれており、より明るくエネルギー効率の高い照明を可能にしています。色品質も向上し、高CRI（90以上）のLEDがより一般的かつ手頃な価格になっています。小型化が進み、より小さなパッケージでより高い光出力が得られるようになりました。統合制御回路を備えたスマートおよびコネクテッド照明が主要なアプリケーション分野として登場しています。さらに、LEDがより要求の厳しいアプリケーションで使用されるにつれて、長期性能を確保するための品質、信頼性、および標準化された試験方法への関心が高まっています。