目次
1. 製品概要
本技術文書は、特定のLEDコンポーネントのライフサイクル状況と改訂履歴に関する包括的な情報を提供します。主な焦点は、コンポーネントの現在の改訂状態、その発行タイムライン、および関連する有効期間の正式な宣言にあります。この情報を理解することは、設計および生産プロセスにおいて正しく承認されたコンポーネントバージョンを使用することを保証するために、エンジニア、調達専門家、品質保証チームにとって極めて重要です。本文書は、コンポーネントの技術データシート状態の正式な記録として機能します。
このような詳細なライフサイクル文書を維持する核心的な利点は、トレーサビリティとバージョン管理です。これにより、サプライチェーン内のすべての関係者は、設計時または購入時に有効であった正確な仕様を参照することができます。この情報の対象市場には、製品のライフサイクル全体にわたるコンポーネントの性能と仕様の一貫性を保証する必要がある、オリジナル機器メーカー(OEM)、電子設計会社、アフターマーケットサービスプロバイダーが含まれます。
2. ライフサイクルと改訂情報
本文書は、コンポーネントの正式な状態に関する単一の重要なデータセットを繰り返し一貫して規定しています。
2.1 ライフサイクル段階
ライフサイクル段階は、明示的に改訂と記載されています。これは、コンポーネントおよびその関連文書が開発または改善のアクティブな状態にあることを示します。改訂段階は通常、初期リリースに続き、データシートの軽微な誤字修正から、推奨動作条件、試験手順、または性能特性のより実質的な更新まで、様々な変更が組み込まれます。これは、予備的なドラフトでも廃止された文書でもなく、積極的に維持されているバージョンであることを意味します。
2.2 改訂番号
改訂番号は2と指定されています。この数値識別子は、コンポーネント仕様の進化を追跡するために不可欠です。改訂版2は、少なくとも1つの以前のリリースバージョン(改訂版1)が存在したことを意味します。改訂版2に組み込まれた変更点は、改訂履歴セクションで詳細に説明されるべきですが、これは提供された抜粋には含まれていませんが、完全な技術文書の標準的な部分です。エンジニアは、最も正確で最新の情報の恩恵を受けるために、常に最新の改訂版を使用していることを確認する必要があります。
2.3 発行日と有効期限
発行日は、2014-12-05 12:02:39.0と正確に記録されています。このタイムスタンプは、この特定の改訂版(改訂版2)が公式に発行され、使用可能になった正確な参照ポイントを提供します。
有効期限は、無期限と宣言されています。これは重要な指定です。これは、発行者の観点から、この改訂版に含まれる技術データの有効性に事前に定義された終了日がないことを意味します。仕様は、より新しい改訂版に置き換えられない限り、永続的に適用可能と見なされます。ただし、この文脈での無期限は、文書の有効性に関するものであり、物理的なコンポーネントの生産入手可能性を必ずしも保証するものではありません。生産入手可能性は、別個の製品ライフサイクル管理によって規定されます。
3. 技術パラメータと仕様
提供されたPDF抜粋はメタデータに焦点を当てていますが、LEDコンポーネントの完全な技術データシートには、いくつかの重要なセクションが含まれます。以下は、この改訂版内で定義されていると想定される、そのような文書で一般的に見られるパラメータの詳細な説明です。
3.1 測光・色特性
このセクションでは、LEDの光出力と品質を定量的に定義します。主なパラメータは以下の通りです:
- 光束:LEDから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、指定された試験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)が知覚される色を定義します。白色LEDの場合、CCT(ケルビン単位、例:3000Kの暖白色、6500Kの昼白色)が色の外観を記述します。
- 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。より高いCRI(100に近いほど)は、正確な色知覚を必要とする用途に適しています。
- 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、度単位で測定されます。
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。
- 順方向電圧(Vf):指定された順方向電流が印加されたときのLED両端の電圧降下です。これは通常、電力に応じて20mAや150mAなどの試験電流における範囲(例:2.8Vから3.4V)として与えられます。
- 順方向電流(If):通常動作のための推奨連続DC電流です。絶対最大定格を超えると永久損傷を引き起こす可能性があります。
- 逆方向電圧(Vr):LEDが逆バイアスで接続されたときに破壊せずに耐えられる最大電圧です。これは通常、比較的低い値(例:5V)です。
3.3 熱特性
LEDの性能と寿命は、接合温度に大きく依存します。
- 熱抵抗(Rth j-s):LEDの接合部からはんだ付け点またはケースへの熱流に対する抵抗です。値が低いほど放熱能力が優れていることを示します。
- 最大接合温度(Tj max):半導体接合部で許容される最高温度です。この制限を超えて動作すると、寿命が大幅に短縮され、即時故障を引き起こす可能性があります。
4. ビニングと分類システム
製造上のばらつきにより、LEDは性能ビンに分類されます。これにより、ロット内の一貫性が確保されます。
- 光束ビニング:LEDは、標準試験条件下で測定された光束出力に基づいてグループ化されます。
- 色ビニング:白色LEDの場合、これはCCTに基づく分類、および場合によっては色度座標(例:マクアダム楕円)に基づくCCTビン内での分類を含みます。カラーLEDの場合は、主波長に基づきます。
- 順方向電圧ビニング:並列回路での均一な電気的動作を確保するために、Vf範囲に基づく分類です。
5. 性能曲線分析
グラフデータは、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。これは非線形であり、ダイオードの特性です。
- 相対光束 vs. 順方向電流:光出力が電流とともにどのように増加するかを示し、通常は高電流で効率が低下する前の線形領域にあります。
- 相対光束 vs. 接合温度:LEDの接合温度が上昇するにつれて光出力がどのように減衰するかを示します。これは熱管理設計にとって極めて重要です。
- 分光分布(SPD):各波長で放射される光の強度をプロットしたグラフで、色特性を定義します。
6. 機械的仕様とパッケージ情報
このセクションでは、物理的な寸法と実装の詳細を提供します。
- パッケージ外形図:すべての重要な寸法(長さ、幅、高さ、リード間隔)と公差を含む詳細な図面です。
- パッドレイアウト(フットプリント):はんだ付けのためのプリント基板(PCB)上の推奨銅パッドパターンで、ソルダーマスクとソルダーペーストの推奨事項を含みます。
- 極性識別:アノードとカソードの明確なマーキングで、通常はパッケージ上の切り欠き、切り欠き角、またはマーカーによって行われます。
7. はんだ付けと実装ガイドライン
適切な実装は信頼性にとって極めて重要です。
- リフローはんだ付けプロファイル:推奨される予熱、ソーク、リフロー、冷却の各段階を指定した時間-温度グラフです。LEDパッケージや内部ダイを損傷しないためのピーク温度制限を含みます。
- 手はんだ付け手順:該当する場合、はんだごての温度、先端サイズ、リードごとの最大はんだ付け時間に関するガイドラインです。
- 洗浄と取り扱い:静電気放電(ESD)感受性に関する注意事項、およびLEDレンズ材料と互換性のある洗浄溶剤の使用に関する注意事項です。
- 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す。
8. アプリケーションノートと設計上の考慮点
このセクションでは、仕様を実用的な設計アドバイスに変換します。
- 代表的なアプリケーション回路:定電流源によって駆動されるLEDを示す回路図で、単純なDC駆動の場合は直列の電流制限抵抗を伴うことが多いです。
- 熱管理:ヒートシンクのためのPCB設計に関する詳細なガイダンスで、例えば、熱ビアの使用、十分な銅面積、高電力用途の場合は金属基板PCBの使用などです。
- 光学的考慮点:二次光学系(レンズ、拡散板)に関するアドバイス、および指向角が最終的な照明パターンに与える影響についてです。
- 調光とパルス駆動:パルス幅変調(PWM)調光との互換性、および最大パルス電流や周波数に関する制限に関する情報です。
9. よくある質問 (FAQ)
技術パラメータに基づく一般的な質問に対応します。
- Q: より明るくするために、LEDをより高い電流で動作させてもよいですか?A: 指定された絶対最大順方向電流を超えて動作させると、一時的に光出力は増加しますが、寿命を大幅に短縮し、色ずれを引き起こし、致命的な故障につながる可能性があります。常に推奨動作条件を遵守してください。
- Q: なぜLEDにとって熱管理がそれほど重要なのでしょうか?A: 高い接合温度は、LED劣化の主な原因です。これは、光束維持率の低下(光出力の減少)、時間の経過に伴う色ずれ、そして最終的には早期故障につながります。信頼性の高い性能のためには、効果的な放熱対策は必須です。
- Q: 無期限の有効期限の意義は何ですか?A: これは、この文書改訂版の技術仕様が時間制限されていないことを示しています。それらは、このバージョンのコンポーネントの確定的な参照として残ります。ただし、生産と調達に関しては、製品の寿命、廃止、最終購入期限に関する別個の通知を参照する必要があります。
10. 改訂管理と文書の完全性
提供されたPDF抜粋の繰り返し行は、技術文書における重要な原則を強調しています:文書の識別と状態の明確な宣言です。ライフサイクル段階: 改訂 : 2および発行日: 2014-12-05の各インスタンスは、透かしとして機能し、印刷またはコピーされたページが正しい改訂版に遡れることを保証します。これにより、時代遅れまたは誤った仕様の使用が防止され、電子製造における品質管理の重要な側面となります。エンジニアは、設計を確定する前に、データシートのすべてのページでこれらのヘッダー/フッターの詳細を常に確認する必要があります。
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。 |