目次
- 1. 製品概要
- 2. 技術パラメータ分析
- 2.1 電気/光学特性(Ts=25°C時)
- 2.2 絶対最大定格
- 3. ビンシステムの説明
- 3.1 順方向電圧と光束ビン(IF=5mA)
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 順方向電圧 vs 順方向電流
- 4.2 順方向電流 vs 相対光度
- 4.3 温度の影響
- 4.4 スペクトル分布
- 4.5 放射パターン
- 5. 機械的およびパッケージ情報
- 5.1 パッケージ寸法
- 5.2 はんだ付けパターン
- 5.3 極性識別
- 6. はんだ付けおよび実装ガイドライン
- 6.1 リフローはんだ付けプロファイル
- 6.2 手はんだ付け
- 6.3 修理
- 7. 包装および注文情報
- 7.1 包装仕様
- 7.2 ラベル情報
- 7.3 保管条件
- 8. アプリケーション推奨事項
- 8.1 回路設計
- 8.2 熱管理
- 8.3 環境適合性
- 8.4 静電気放電保護
- 9. 信頼性試験概要
- 10. よくある質問
- LED仕様用語集
- 光電性能
- 電気パラメータ
- 熱管理と信頼性
- パッケージングと材料
- 品質管理とビニング
- テストと認証
1. 製品概要
RF-GW1608DS-DD-B0は、汎用表示および照明アプリケーション向けに設計された高性能ホワイトLEDです。青色チップと黄色蛍光体を組み合わせて昼白色光を生成します。小型1608表面実装パッケージ(1.6mm x 0.8mm x 0.55mm)に収められ、低消費電力を維持しながら優れた明るさと広い視野角を提供します。主な特長として、非常に広い視野角(140°)、標準SMT実装プロセスとの互換性、RoHS準拠、およびMSL(吸湿感度レベル)3が挙げられます。このLEDは、光学インジケータ、スイッチおよびシンボルのバックライト、家電製品のディスプレイ、その他の一般照明用途に最適です。順方向電流定格20mA(パルス時最大60mA)、消費電力68mWで、-40°C~+85°Cの動作温度範囲にわたって信頼性の高い性能を発揮します。
2. 技術パラメータ分析
2.1 電気/光学特性(Ts=25°C時)
LEDはテスト電流IF=5mAで特性評価されています。順方向電圧(VF)は2.6V~3.4Vの複数のビンに分類されます。ビンF1-F2は2.6-2.8V、G1-G2は2.8-3.0V、H1-H2は3.0-3.2V、I1-I2は3.2-3.4Vをカバーします。一般的なVFはビンに応じて約2.7-3.1Vです。5mAでの光度(IV)は、I00(230-350 mcd)、J00(350-530 mcd)、K00(530-800 mcd)、L10(800-1000 mcd)にビン分割されています。視野角(2θ1/2)は標準で140°です。逆電流(IR)はVR=5Vで10μA未満です。接合部からはんだポイントまでの熱抵抗(RthJ-S)は標準で450K/Wです。
2.2 絶対最大定格
周囲温度25°Cにおいて、LEDは以下を超えてはなりません:消費電力68mW、順方向電流20mA、ピーク順方向電流(デューティ比1/10、0.1msパルス)60mA、静電気放電(HBM)1000V。動作温度範囲 -40~+85°C、保存温度 -40~+85°C、接合部温度 95°C。接合部温度が最大定格を超えないように注意する必要があります。
3. ビンシステムの説明
3.1 順方向電圧と光束ビン(IF=5mA)
色度ビンにはC.I.E. 1931色度図が使用されます。このLEDは、GW10からGW18までの複数の色度ビンで提供され、それぞれ4つのコーナー座標(x,y)で定義されます。標準の色度座標は白色領域に位置します。光度ビンはI00(<350mcd)、J00(350-530mcd)、K00(530-800mcd)、L10(800-1000mcd)と指定されます。順方向電圧測定の許容差は±0.1V、色度座標は±0.005、光度は±10%です。
4. 性能曲線分析
4.1 順方向電圧 vs 順方向電流
図1-7は一般的なダイオード特性曲線を示しています:順方向電圧は電流とともに緩やかに増加し、5mAではVFは約2.7-2.9V、20mAでは約3.0-3.2Vまで上昇します。
4.2 順方向電流 vs 相対光度
図1-8は、相対光度が20mAまでは順方向電流にほぼ線形に増加し、その後飽和し始めることを示しています。5mAでの相対光度は約0.35、20mAでは約0.9です。
4.3 温度の影響
図1-9(ピン温度 vs 相対光度)は、相対光度が周囲温度の上昇とともに低下することを示しており、85°Cでは25°Cと比較して約10%低下します。図1-10(ピン温度 vs 順方向電流)は、接合部温度が上昇すると許容最大順方向電流をディレーティングする必要があることを示しており、100°Cでは許容電流は約15mAまで低下します。
4.4 スペクトル分布
図1-12は相対光度と波長の関係を示しています。このLEDは約450-460nmにピークを持つ青色光と、500-650nmをカバーする蛍光体変換黄色光を放射し、結果として相関色温度(CCT)が約6000K~7000Kの白色光(昼白色)を生成します。
4.5 放射パターン
図1-13は放射パターンを示しています。このLEDはランバート型に近い配光特性を持ち、光度は約±60°で50%に低下し、±90°でほぼゼロになります。広い140°の視野角により、優れた軸外視認性が確保されます。
5. 機械的およびパッケージ情報
5.1 パッケージ寸法
LEDパッケージの寸法は1.60 x 0.80 x 0.55 mm(長さ x 幅 x 高さ)です。上面図では寸法1.600mm x 0.800mmで、LEDチップの位置がオフセットされています。側面図の高さは0.55mmです。底面図には2つのはんだパッド(パッド1:アノード、パッド2:カソード)が示されています。極性は底面図(図1-4)にマークされています。
5.2 はんだ付けパターン
推奨はんだパッドレイアウト(図1-5):0.4mm x 0.8mmの長方形パッド2つを0.5mmのギャップで配置、パッド幅合計1.2mm、全体パターン寸法2.4mm x 0.8mm。すべての寸法はmm単位で、特に記載がない限り許容差±0.2mmです。
5.3 極性識別
カソード(マイナス)側は底面図のコーナーマークで示されます。キャリアテープ内では、極性マーク(カソード)は送り方向側に配置されています。
6. はんだ付けおよび実装ガイドライン
6.1 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(図3-1)はIPC/JEDEC J-STD-020に準拠しています。主要パラメータ:予熱:昇温速度≤3°C/sで150-200°Cまで、60-120秒間のソーク。リフロー:昇温速度≤3°C/sで217°C(TL)まで、TL以上の時間(tL)60-150秒、ピーク温度(Tp)最大260°C、滞在時間≤10秒。冷却速度≤6°C/s。25°Cからピークまでの総時間≤8分。リフローはんだ付けは2回を超えないこと。2回のはんだ付けの間に24時間以上経過した場合、真空ベーキングが必要な場合があります。
6.2 手はんだ付け
手はんだ付けを行う場合は、こて先温度を300°C未満に保ち、接触時間を3秒未満とし、1回のみ行ってください。
6.3 修理
はんだ付け後の修理は推奨しません。やむを得ない場合は、両頭はんだごてを使用し、LEDの完全性を確認してください。冷却中に機械的ストレスを加えないでください。
7. 包装および注文情報
7.1 包装仕様
標準包装:リールあたり4000個。キャリアテープ寸法:幅8.0mm、ピッチ4.0mm、キャビティ幅1.55mm、深さ0.68mm。リール寸法:外径178mm(A)、ハブ60mm(C)、スピンドル穴13.0mm(D)。乾燥剤と湿度インジケーターカードとともに防湿バッグに密封されています。
7.2 ラベル情報
各リールのラベルには以下が含まれます:品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード(光束、色度XY、順方向電圧)、波長、数量、日付。お客様は注文時に必要なビンを指定してください。
7.3 保管条件
アルミ袋開封前:密封日から1年以内、≤30°C / ≤75%RHで保管。開封後:≤30°C / ≤60%RHで168時間以内に使用。これらの条件を超えた場合、または湿度インジケーターカードが>60%RHを示した場合、使用前に(60±5)°Cで24時間以上のベーキングが必要です。
8. アプリケーション推奨事項
8.1 回路設計
LEDあたりの電流は絶対最大定格を超えてはなりません。わずかな電圧変動による熱暴走を防ぐために、電流制限抵抗が不可欠です。動作中またはスイッチング時に逆電圧が印加されないようにし、マイグレーション損傷を防いでください。
8.2 熱管理
熱設計は重要です。LEDの接合部温度は95°C未満に保つ必要があります。放熱のために十分なPCB銅領域とビアを使用してください。周囲温度が25°Cを超える場合は、図1-10に従って順方向電流をディレーティングしてください。
8.3 環境適合性
LEDは硫黄およびハロゲン化合物に敏感です。接触する材料(例:ポッティング材、接着剤、ハウジング)の総硫黄含有量は100ppm未満、臭素と塩素はそれぞれ900ppm未満、総Br+Clは1500ppm未満である必要があります。シリコーン封止材を変色させる可能性のある揮発性有機化合物(VOC)を放出する材料は避けてください。
8.4 静電気放電保護
ESD感度:HBM 1000V。取り扱い、実装、テスト中は適切な接地と静電気対策を講じてください。ESD保護が不十分な場合は、ツェナーダイオードを並列に追加することを検討してください。
9. 信頼性試験概要
このLEDはJEDECに従った標準的な信頼性試験に合格しています:温度サイクル(-40°C~100°C、100サイクル)、サーマルショック(-40°C~100°C、15分遷移、300サイクル)、高温保存(100°C、1000h)、低温保存(-40°C、1000h)、および寿命試験(25°C、5mA、1000h)。合格基準:順方向電圧変動≤USLの10%、逆電流≤USLの2倍、光束≥LSLの70%。
10. よくある質問
Q: 最大効率を得るための推奨動作電流は?
A: 5mAでテストされていますが、LEDは20mAまで連続動作可能です。効率は5-10mA付近でピークに達します。より高い輝度が必要な場合は、熱ディレーティングを行った上で20mAを使用してください。電流を設定するために抵抗を使用してください。
Q: このLEDは屋外用途に使用できますか?
A: LED自体は-40~+85°Cの温度定格ですが、パッケージは水分侵入に対して密閉されていません。屋外で使用する場合は、コンフォーマルコーティングまたは封止を推奨します。
Q: 標準的な色温度は?
A: 色度ビン(GW10-GW18)は、相関色温度約6000-7000Kの昼白色に対応します。電球色が必要な場合は、他の品番が利用可能です。
Q: ビンコードの解釈方法は?
A: ビンコードには光束ビン(例:J00)、色度ビン(例:GW14)、順方向電圧ビン(例:G2)が含まれます。色と明るさの一貫性を保つために、必要なビンを必ず指定してください。
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。 |