目次
- 1. 製品概要
- 1.1 中核的利点
- 1.2 対象アプリケーション
- 2. 技術仕様の詳細
- 2.1 デバイス選択
- 2.2 絶対最大定格 (Ta=25°C)
- 2.3 電気光学特性 (Ta=25°C)
- 3. 性能曲線分析
- 3.1 相対強度 vs. 波長
- 3.2 指向性パターン
- 3.3 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-V曲線)
- 3.4 相対強度 vs. 順方向電流
- 3.5 温度依存性
- 4. 機械的およびパッケージ情報
- 4.1 パッケージ寸法
- 4.2 極性識別
- 5. はんだ付けおよび組立ガイドライン
- 5.1 リード成形
- 5.2 保管
- 5.3 はんだ付けプロセス
- 5.4 洗浄
- 5.5 熱管理
- 6. 包装および注文情報
- 6.1 包装仕様
- 6.2 ラベル説明
- 7. アプリケーション提案および設計上の考慮事項
- 7.1 典型的なアプリケーション回路
- 7.2 積層設計
- 7.3 視認性とコントラスト
- 8. 技術比較と差別化
- 9. よくある質問(技術パラメータに基づく)
- 9.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
- 9.2 このLEDを最大連続電流の25mAで駆動できますか?
- 9.3 はんだ接合部からボールまでの3mmの距離がなぜそれほど重要ですか?
- 10. 実用的な使用例
- 11. 動作原理
- 12. 技術トレンド
1. 製品概要
A264B/SYG/S530-E2は、インジケータ用途向けに設計された低消費電力・高効率のLEDランプアレイです。個々のLEDランプを柔軟に組み合わせることができるプラスチックホルダーで構成されています。このモジュール式で積層可能な設計は、プリント基板(PCB)やパネル上での組立の柔軟性とスペース利用効率において大きな利点を提供します。
1.1 中核的利点
- 低消費電力 & 高効率:エネルギーに敏感なアプリケーションに最適化されています。
- 設計の柔軟性:アレイ形式により、異なる色のランプを容易に組み合わせてカスタムのインジケータパターンを作成できます。
- 組立の容易さ:良好なロック機構を備え、簡単な取り付けを可能にする設計です。
- 積層可能な構成:垂直および水平方向に積層可能で、コンパクトで高密度なレイアウトを実現します。
- 多様な取り付け方法:PCBやパネルへの直接取り付けに適しています。
- 環境規制対応:本製品は鉛フリーで、RoHSおよびEU REACH規則に準拠し、ハロゲンフリー基準(Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm)を満たしています。
1.2 対象アプリケーション
主に、様々な電子機器や装置における状態または機能インジケータとして使用されます。典型的な用途としては、動作モード、度合い、位置、または明確な視覚的信号が必要とされる特定の機能の表示が挙げられます。
2. 技術仕様の詳細
2.1 デバイス選択
特定の型番264-10SYGD/S530-E2-Lは、AlGaInPチップ材料を使用してブリリアント黄緑色を発光します。樹脂カラーはグリーン拡散で、より広い視野角と柔らかい光の発光を実現するのに役立ちます。
2.2 絶対最大定格 (Ta=25°C)
これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性のある限界を定義します。これらの条件下またはその近傍での動作は保証されません。
- 連続順方向電流 (IF):25 mA
- ピーク順方向電流 (IFP):60 mA (デューティ 1/10 @ 1kHz)
- 逆電圧 (VR):5 V
- 電力損失 (Pd):60 mW
- 動作温度 (Topr):-40 ~ +85 °C
- 保存温度 (Tstg):-40 ~ +100 °C
- はんだ付け温度 (Tsol):260 °C、5秒間 (フローまたはリフロー)
2.3 電気光学特性 (Ta=25°C)
これらは、指定された試験条件下(特に記載がない限り IF=20mA)で測定された代表的な性能パラメータです。
- 順方向電圧 (VF):1.7V (最小)、2.0V (代表)、2.4V (最大)
- 逆電流 (IR):10 µA 最大 (VR=5V)
- 光度 (IV):25 mcd (最小)、50 mcd (代表)
- 視野角 (2θ1/2):60 度 (代表)
- ピーク波長 (λp):575 nm (代表)
- 主波長 (λd):573 nm (代表)
- スペクトル放射帯域幅 (Δλ):20 nm (代表)
3. 性能曲線分析
データシートには、設計分析のためのいくつかの重要なグラフが提供されています。正確な曲線をここで再現することはできませんが、その意味合いは重要です。
3.1 相対強度 vs. 波長
この曲線は、約575 nm(黄緑色)でピークを持つスペクトルパワー分布を示しています。代表的な20 nmの帯域幅は、比較的純粋な色の発光を示しています。
3.2 指向性パターン
60度の視野角 (2θ1/2) はこの曲線によって確認され、光強度の角度分布を示しています。拡散LEDに一般的な典型的なランバートまたは準ランバートパターンを描いています。
3.3 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-V曲線)
このグラフはドライバ設計に不可欠です。電流と電圧の指数関数的関係を示しています。20mAにおける代表的な VF 2.0Vは重要な動作点です。設計者は、安定した動作を確保するために、この曲線に基づいて電流制限抵抗または定電流ドライバを使用する必要があります。
3.4 相対強度 vs. 順方向電流
この曲線は、光出力が駆動電流に依存することを示しています。強度は一般的に電流とともに増加しますが、効率低下や熱効果により、高電流ではサブリニアになる可能性があり、適切な電流管理の必要性を強調しています。
3.5 温度依存性
2つのグラフが熱効果を分析します:
相対強度 vs. 周囲温度:温度が上昇するにつれて光出力がどのように減少するかを示します。これは高温環境でのアプリケーションにとって重要です。
順方向電流 vs. 周囲温度:温度が上昇するにつれて信頼性または特定の性能レベルを維持するために必要な電流のデレーティングを示している可能性が高いです。
4. 機械的およびパッケージ情報
4.1 パッケージ寸法
データシートには詳細な寸法図が含まれています。主要な注記では、特に断りのない限り、すべての寸法はミリメートル単位で標準公差は±0.25mmであると指定されています。リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る点で測定され、これはPCBフットプリント設計にとって重要です。
4.2 極性識別
通常、LEDアレイの場合、カソード(負極)リードは、プラスチックホルダーの平坦部、短いリード、または本体の特定のマーキングによって識別されます。正確な方法は寸法図と照合する必要があります。
5. はんだ付けおよび組立ガイドライン
適切な取り扱いは信頼性にとって極めて重要です。
5.1 リード成形
- エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた位置でリードを曲げてください。
- はんだ付け前に成形を行ってください。
- パッケージにストレスをかけないでください。PCB取り付け時の位置ずれは損傷の原因となります。
5.2 保管
- 30°C以下、70%RH以下で保管してください。出荷からの棚寿命は3ヶ月です。
- 長期保管(最大1年)の場合は、窒素と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。
- 湿気の多い環境での急激な温度変化は結露を防ぐために避けてください。
5.3 はんだ付けプロセス
はんだ接合部からエポキシボールまでの最小距離を3mm確保してください。
- 手はんだ:はんだごて先端温度 ≤ 300°C (最大30W)、はんだ付け時間 ≤ 3秒。
- ディップ/フローはんだ付け:予熱 ≤ 100°C (最大60秒)、はんだ浴 ≤ 260°C、≤ 5秒。
- 高温段階中にリードにストレスをかけないでください。
- 複数回のはんだ付けは行わないでください。
- はんだ付け後、LEDを衝撃から保護しながら室温まで徐々に冷却させてください。
5.4 洗浄
- 必要に応じて、室温のイソプロピルアルコールを ≤ 1分間使用してください。
- 事前に適合性が確認されていない限り、超音波洗浄は避けてください。LED構造を損傷する可能性があります。
5.5 熱管理
低電力デバイスではありますが、アプリケーションにおける適切な熱設計が必要です。性能曲線に示されているように、周囲温度が高い場合には電流を適切にデレーティングして、長期信頼性を確保し、光出力を維持する必要があります。
6. 包装および注文情報
6.1 包装仕様
LEDは、静電気放電(ESD)および環境湿度から保護するために、防湿・帯電防止材料で包装されています。
- 包装数量:帯電防止バッグあたり250個。内箱あたり6袋。マスター(外)箱あたり10個の内箱。合計:マスター箱あたり15,000個。
6.2 ラベル説明
包装上のラベルには、トレーサビリティと検証のための重要な情報が含まれています:
- CPN:顧客部品番号
- P/N:メーカー部品番号
- QTY:数量
- CAT/Ranks:ビニングカテゴリ(例:光度または波長)
- HUE:主波長
- REF:順方向電圧範囲
- LOT No:トレーサビリティのための製造ロット番号
7. アプリケーション提案および設計上の考慮事項
7.1 典型的なアプリケーション回路
標準的な5Vまたは3.3Vロジックシステムでは、直列の電流制限抵抗が必須です。抵抗値(R)はオームの法則を使用して計算できます:R = (Vsupply- VF) / IF。代表的な VF 2.0V、希望する IF 20mA、5V電源を使用する場合:R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。定格電力が少なくとも (5V-2.0V)*0.02A = 0.06W の抵抗で十分です。
7.2 積層設計
垂直または水平に積層されたアレイ用にPCBを設計する際は、ピンの位置合わせと間隔について機械図面を正確に遵守してください。積層構成における潜在的な影や光の遮断を考慮してください。
7.3 視認性とコントラスト
ブリリアント黄緑色(573-575 nm)は人間の目にとって非常に視認性が高いです。最適なコントラストを確保するために、周囲のパネル色と環境照明条件を考慮してください。拡散レンズは、様々な角度から見られるパネルに適した広い視野角を提供します。
8. 技術比較と差別化
他の部品番号との直接比較はこのデータシートには含まれていませんが、A264B/SYG/S530-E2の主な差別化要因は、そのアレイ形式と積層可能性です。単一の個別LEDとは異なり、この製品は複数インジケータクラスタの組立を簡素化し、部品点数を削減し、一貫した間隔と位置合わせを保証します。現代の環境基準(RoHS、REACH、ハロゲンフリー)への準拠も、グローバル市場にとって重要な利点です。
9. よくある質問(技術パラメータに基づく)
9.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
ピーク波長 (λp):発光光学パワーが最大となる波長(代表 575 nm)。主波長 (λd):人間の目がLEDの色と一致すると知覚する単一波長(代表 573 nm)。これらはしばしば近いですが、特に飽和した色では同一ではありません。
9.2 このLEDを最大連続電流の25mAで駆動できますか?
25mAで動作させることは可能ですが、それは絶対最大定格です。長期信頼性を向上させ、アプリケーションでの潜在的な温度上昇を考慮するために、代表的な条件である20mA以下での駆動を強く推奨します。常に周囲温度に基づくデレーティングガイドラインを参照してください。
9.3 はんだ接合部からボールまでの3mmの距離がなぜそれほど重要ですか?
この距離は、はんだ付けプロセスからの過剰な熱がリードを伝わって内部の半導体ダイまたはエポキシ封止材を損傷するのを防ぎます。これにより、早期故障やレンズの変色を引き起こす可能性があります。
10. 実用的な使用例
シナリオ:ネットワークルーター用マルチファンクション状態インジケータ
設計者は、電源、インターネット接続、Wi-Fiアクティビティ、LANポートの状態を示す必要があります。4つの個別LEDを調達して配置する代わりに、2つのA264Bアレイを垂直に積層して使用できます。各アレイは2つのランプを保持できます。アレイに異なる色のLED(例:電源用グリーン、インターネット用黄緑など)を実装することで、コンパクトで整列したインジケータ群を作成します。積層可能な機能により、個別部品と比較して、最小限の基板スペースと簡素化された組立で、清潔でプロフェッショナルな外観が保証されます。
11. 動作原理
LEDは、半導体におけるエレクトロルミネッ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(順方向電圧 VF を超える)、電子と正孔が活性領域(この場合はAlGaInP材料で構成)で再結合します。この再結合により、光子(光)の形でエネルギーが放出されます。AlGaInP半導体の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、これが直接発光の波長(色)、この場合は黄緑色を定義します。拡散エポキシレンズはチップを封止し、機械的保護を提供し、光出力ビームを形成します。
12. 技術トレンド
インジケータLEDは、より高い効率(mAあたりのより多くの光出力)、より低い消費電力、より小さなパッケージサイズに向けて進化し続けています。また、この製品がRoHS、REACH、ハロゲンフリー基準に準拠していることからも明らかなように、環境に優しい材料と製造プロセスのより広範な採用に向けた強いトレンドもあります。モジュール式で積層可能なアレイの概念は、設計の簡素化と製造効率を推進する業界の動きと一致しており、組立の複雑さを比例して増加させることなく、より複雑なインジケータ方式を可能にします。
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。 |