目次
- 1. 製品概要
- 1.1 一般説明
- 1.2 特長
- 1.3 用途
- 2. 技術パラメータ
- 2.1 電気的・光学的特性
- 2.2 絶対最大定格
- 2.3 ビニングシステム
- 3. 性能曲線
- 3.1 順方向電圧 vs 順方向電流
- 3.2 順方向電流 vs 相対光度
- 3.3 ピン温度 vs 相対光度
- 3.4 ピン温度 vs 順方向電流
- 3.5 順方向電流 vs ドミナント波長
- 3.6 相対光度 vs 波長
- 3.7 放射特性
- 4. 機械的・パッケージ情報
- 4.1 パッケージ寸法
- 4.2 キャリアテープとリール寸法
- 4.3 ラベルとマーキング
- 5. 梱包と防湿対策
- 5.1 防湿包装
- 5.2 段ボール箱
- 6. はんだ付けガイドライン
- 6.1 リフローはんだ付けプロファイル
- 6.2 手はんだとリペア
- 6.3 注意事項
- 7. 取り扱いと保管
- 7.1 ESD感受性
- 7.2 薬品適合性
- 7.3 保管条件
- 8. 信頼性試験
- 8.1 試験項目と条件
- 8.2 不合格基準
- 9. アプリケーションノートと設計上の考慮事項
- 9.1 回路設計
- 9.2 熱管理
- 10. 比較と市場動向
- 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
1.1 一般説明
本カラーLEDは青色チップを用いて製造されています。パッケージ寸法: 2.0mm x 1.25mm x 0.7mm。表面実装技術に対応し、広い視野角を提供します。このLEDは安定した青色光の放射と高い信頼性を実現します。
1.2 特長
- 非常に広い視野角(標準140°)
- すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに対応
- 耐湿性レベル: レベル3(MSL 3)
- RoHS準拠、有害物質不使用
1.3 用途
- 光学インジケータ
- スイッチおよびシンボル表示
- 各種電子機器の一般用途
2. 技術パラメータ
2.1 電気的・光学的特性
特記なき場合、測定条件はTs=25°C、IF=20mA。
| パラメータ | 記号 | 最小 | 標準 | 最大 | 単位 |
|---|---|---|---|---|---|
| スペクトル半値幅 | Δλ | – | 15 | – | nm |
| 順方向電圧(G1) | VF | 2.8 | – | 2.9 | V |
| 順方向電圧(G2) | VF | 2.9 | – | 3.0 | V |
| 順方向電圧(H1) | VF | 3.0 | – | 3.1 | V |
| 順方向電圧(H2) | VF | 3.1 | – | 3.2 | V |
| 順方向電圧(I1) | VF | 3.2 | – | 3.3 | V |
| 順方向電圧(I2) | VF | 3.3 | – | 3.4 | V |
| 順方向電圧(J1) | VF | 3.4 | – | 3.5 | V |
| ドミナント波長(D10) | λD | 465.0 | – | 467.5 | nm |
| ドミナント波長(D20) | λD | 467.5 | – | 470.0 | nm |
| ドミナント波長(E10) | λD | 470.0 | – | 472.5 | nm |
| ドミナント波長(E20) | λD | 472.5 | – | 475.0 | nm |
| 光度(1AP) | IV | 90 | – | 120 | mcd |
| 光度(G20) | IV | 120 | – | 150 | mcd |
| 光度(1AW) | IV | 150 | – | 200 | mcd |
| 視野角(2θ1/2) | 2θ1/2 | – | 140 | – | 度 |
| 逆電流(VR=5V) | IR | – | – | 10 | μA |
| 熱抵抗 | RTHJ-S | – | – | 450 | °C/W |
注: 電圧ビンG1~J1、波長ビンD10~E20、光度ビン1AP~1AWから用途に応じて選択可能。測定公差: VF ±0.1V、λD ±2nm、IV ±10%。
2.2 絶対最大定格
| パラメータ | 記号 | 値 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 消費電力 | Pd | 70 | mW |
| 順方向電流 | IF | 20 | mA |
| ピーク順方向電流(1/10デューティ、0.1msパルス) | IFP | 60 | mA |
| 静電気放電(HBM) | ESD | 1000 | V |
| 動作温度 | Topr | -40~+85 | °C |
| 保存温度 | Tstg | -40~+85 | °C |
| 接合部温度 | Tj | 95 | °C |
これらの定格は一瞬たりとも超えてはなりません。絶対最大定格を超える動作は、永久的な損傷を引き起こす可能性があります。
2.3 ビニングシステム
本LEDは順方向電圧、ドミナント波長、光度でビニングされています。電圧ビンは2.8Vから3.5Vまで0.1V刻みです。波長ビンは465.0~475.0nmを2.5nm間隔でカバーします。光度ビンは90~200mcdの3段階です。このビニングにより一貫性が保証され、お客様は設計に必要な性能を正確に選択できます。
3. 性能曲線
3.1 順方向電圧 vs 順方向電流
I-V特性は、電圧が0Vから約3.3V上昇するにつれて、順方向電流が0mAから30mAまでほぼ直線的に増加することを示しています。標準動作点20mAでは、順方向電圧はビンに応じて約3.0~3.3Vです。
3.2 順方向電流 vs 相対光度
相対光度は順方向電流とともに増加し、高電流では飽和に近づきます。20mAでは相対光度は約1.0(正規化)です。
3.3 ピン温度 vs 相対光度
ピン温度が25°Cから100°Cに上昇すると、相対光度は約20~30%低下します。安定した光出力を維持するには熱管理が重要です。
3.4 ピン温度 vs 順方向電流
ピン温度が上昇するにつれて、許容される最大順方向電流は低下します。85°Cでは、過熱を防ぐために推奨電流が低減されます。
3.5 順方向電流 vs ドミナント波長
ドミナント波長は順方向電流によってわずかにシフトします。0~30mAの範囲では変化は2nm未満であり、良好な波長安定性を示しています。
3.6 相対光度 vs 波長
スペクトル分布は約470nmでピークとなり、半値幅は15nmです。発光は青色領域であり、InGaN系チップに典型的です。
3.7 放射特性
放射パターンはランバート型に近く、広い視野角140°(半値全幅)を持ちます。このため、本LEDは広い照明を必要とする用途に適しています。
4. 機械的・パッケージ情報
4.1 パッケージ寸法
パッケージは2.0mm x 1.25mm x 0.7mm(L×W×H)です。上面図は、2つのコーナーチャンファーを持つ長方形のボディを示しています。底面図は、2つの電極(パッド1: カソード、パッド2: アノード)を示します。推奨はんだ付けパターンには、1.4mm x 0.8mmの中央放熱パッドが含まれます。特記なき場合、すべての寸法の公差は±0.2mmです。
4.2 キャリアテープとリール寸法
LEDは幅8.0mm、ピッチ4.0mm、キャビティ深さ1.42mmのキャリアテープに梱包されています。テープには極性マークが付いています。リール寸法: 外径178±1mm、ハブ径60±1mm、アーバーホール13.0±0.5mm、テープ幅8.0±0.1mm。各リールには4000個が収納されています。
4.3 ラベルとマーキング
リールのラベルには、品番、規格番号、ロット番号、ビンコード(フラックス、色度、順方向電圧、波長)、数量、製造年月日コードが記載されています。これにより完全なトレーサビリティが確保されます。
5. 梱包と防湿対策
5.1 防湿包装
各リールは乾燥剤とともに防湿バッグに入れられ、真空密封されラベルが貼られます。開封前の保管条件: 30°C以下、相対湿度75%以下、密封日から1年間の保存可能期間。開封後: 30°C以下、相対湿度60%以下、168時間以内に使用。これを超えた場合は、60±5°Cで24時間以上のベーキングが必要です。
5.2 段ボール箱
複数のリールは頑丈な段ボール箱に梱包されて出荷されます。箱には製品情報と取り扱い注意事項がラベル表示されます。
6. はんだ付けガイドライン
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: 昇温速度 ≤3°C/s(25°Cから予熱まで)。予熱: 150°C~200°Cで60~120秒。217°C(TL)以上: 60~150秒。ピーク温度(TP): 260°C、ピーク保持時間: 最大10秒。冷却速度 ≤6°C/s。25°Cからピークまでの総時間: 8分以内。リフローはんだ付けは2回を超えないこと。リフロー間隔は24時間以内とし、湿気による損傷を防ぎます。
6.2 手はんだとリペア
手はんだが必要な場合は、はんだごて温度を300°C以下、接触時間を3秒以内としてください。手はんだは1回のみ許可されます。リペアには両頭はんだごてを推奨します。リペアがLED特性に影響を与えないことを事前に確認してください。
6.3 注意事項
反ったPCBにLEDを実装しないでください。はんだ付け後は、基板を曲げないでください。冷却中に機械的力を加えたり振動を与えたりしないでください。はんだ付け後の急冷は避けてください。
7. 取り扱いと保管
7.1 ESD感受性
本LEDはESDに敏感です(HBM 1000V)。取り扱い、実装、保管中は適切なESD保護対策を講じてください。接地された作業台、リストストラップ、導電性容器を使用してください。
7.2 薬品適合性
LEDを硫黄含有量100ppm以上の環境にさらさないでください。周辺材料の臭素と塩素はそれぞれ900ppm以下、合計1500ppm以下とする必要があります。VOCはシリコーン封止材を変色させる可能性があります。有機蒸気を放出する接着剤は避けてください。洗浄にはイソプロピルアルコールを推奨します。超音波洗浄はLEDを損傷する可能性があるため避けてください。
7.3 保管条件
使用時まで元の防湿バッグに保管してください。バッグが破損しているか期限切れの場合は、使用前にベーキングを行ってください。推奨ベーキング: 60±5°Cで24時間以上。
8. 信頼性試験
8.1 試験項目と条件
本LEDは以下の条件で認定されています:
- リフローはんだ付け(JESD22-B106): 260°C最大、10秒、2回、22個、0/1 合格/不合格。
- 温度サイクル(JESD22-A104): -40°C(30分)↔ 100°C(30分)、移行時間5分、100サイクル。
- 熱衝撃(JESD22-A106): -40°C(15分)↔ 100°C(15分)、300サイクル。
- 高温保存(JESD22-A103): 100°C、1000時間。
- 低温保存(JESD22-A119): -40°C、1000時間。
- 寿命試験(JESD22-A108): Ta=25°C、IF=20mA、1000時間。
すべての試験は22サンプル中0故障で合格。
8.2 不合格基準
信頼性試験後、以下の場合にデバイスは不合格とみなされます: VF > USL × 1.1、IR > USL × 2.0、または光束 < LSL × 0.7。USLおよびLSLはデータシートで定義された上限仕様限界および下限仕様限界を指します。< LSL × 0.7。USLとLSLはデータシートに定義された上限仕様限界および下限仕様限界を指します。
9. アプリケーションノートと設計上の考慮事項
9.1 回路設計
信頼性のある動作を確保するため、各LEDに流れる電流は20mAを超えないようにしてください。電流制限には直列抵抗が必要です。電圧の小さな変化でも電流が大きく変動する可能性があります。複数のLEDを並列接続する場合は、電流バランス抵抗またはマッチングしたビンの使用を推奨します。逆電圧保護を実装して損傷を防止してください。
9.2 熱管理
発熱は光出力の低下や色変化を引き起こす可能性があります。接合部温度は95°C以下に保つ必要があります。PCB設計には放熱用に十分な銅面積を含めてください。熱抵抗(接合部-はんだ点間)は最大450°C/Wです。
10. 比較と市場動向
本LEDは広い140°の視野角と複数のビニングオプションを提供し、一貫した色と明るさが要求されるインジケータや表示用途に適しています。同様の2.0x1.25mmパッケージと比較して、低い熱抵抗(450°C/W)は競争力があります。業界の動向は、より小型のパッケージ、高効率、厳格なビニングへと向かっています。本製品はコンパクトなフットプリント、高い信頼性、厳密なパラメータ管理により、これらの動向に適合しています。
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。 |