目次
- 1. 説明
- 1.1 一般説明
- 1.2 特徴
- 1.3 用途
- 1.4 パッケージ寸法
- 1.5 製品パラメータ
- 1.5.1 電気/光学特性(Ts=25°C時)
- 1.5.2 絶対最大定格
- 1.6 代表的な光学特性曲線
- 1.6.1 順方向電圧 vs 順方向電流
- 1.6.2 順方向電流 vs 相対光度
- 1.6.3 ピン温度 vs 相対光度
- 1.6.4 ピン温度 vs 順方向電流ディレーティング
- 1.6.5 順方向電流 vs 主波長
- 1.6.6 相対光度 vs 波長(スペクトル)
- 1.6.7 放射パターン
- 2. パッケージ
- 2.1 パッケージ仕様
- 2.1.1 キャリアテープ寸法
- 2.1.2 リール寸法
- 2.1.3 ラベルフォーム仕様
- 2.2 防湿包装
- 2.3 段ボール箱
- 2.4 信頼性試験項目と条件
- 2.5 損傷判定基準
- 3. SMTリフローはんだ付け手順
- 3.1 SMTリフローはんだ付けプロファイル
- 3.1.1 はんだごて
- 3.1.2 修理
- 3.1.3 注意事項
- 4. 取り扱い注意事項
- 4.1 取り扱い注意事項
- 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. 説明
1.1 一般説明
RF-GSB170TS-BCは、グリーンイエローチップを使用した表面実装型カラーLEDです。コンパクトな2.0mm x 1.25mm x 0.7mmパッケージに封入されており、各種汎用照明やインジケータ用途に適しています。
1.2 特徴
- 140度の非常に広い視野角。
- すべてのSMT実装およびはんだ付け工程に適合。
- 耐湿性レベル:レベル3。
- RoHS準拠。
1.3 用途
- 光学インジケータ。
- スイッチ、シンボル、ディスプレイ。
- 汎用。
1.4 パッケージ寸法
パッケージ寸法は2.0mm(長さ)×1.25mm(幅)×0.7mm(高さ)です。詳細な機械図面についてはデータシートの図を参照してください。特に記載のない限り、すべての寸法公差は±0.2mmです。底面図は端子構成を示しています。PCBランドパターン設計用のはんだ付けパターンが提供されています。
1.5 製品パラメータ
1.5.1 電気/光学特性(Ts=25°C時)
以下は、順方向電流20mA、温度25°Cで測定された主要な電気/光学パラメータです:
| 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(B0ビン) | VF | 1.8 | -- | 2.0 | V |
| 順方向電圧(C0ビン) | VF | 2.0 | -- | 2.2 | V |
| 順方向電圧(D0ビン) | VF | 2.2 | -- | 2.4 | V |
| 主波長(A10ビン) | λD | 560 | -- | 562.5 | nm |
| 主波長(A20ビン) | λD | 562.5 | -- | 565 | nm |
| 主波長(B10ビン) | λD | 565 | -- | 567.5 | nm |
| 主波長(B20ビン) | λD | 567.5 | -- | 570 | nm |
| 主波長(C10ビン) | λD | 570 | -- | 572.5 | nm |
| 主波長(C20ビン) | λD | 572.5 | -- | 575 | nm |
| 光度(C00ビン) | IV | 18 | -- | 28 | mcd |
| 光度(D00ビン) | IV | 28 | -- | 43 | mcd |
| 光度(E00ビン) | IV | 43 | -- | 65 | mcd |
| 光度(F00ビン) | IV | 65 | -- | 100 | mcd |
| 視野角 | 2θ1/2 | -- | 140 | -- | 度 |
| 逆電流(VR=5V) | IR | -- | -- | 10 | μA |
| 熱抵抗(IF=20mA) | RTHJ-S | -- | -- | 450 | °C/W |
注記:順方向電圧の測定許容公差は±0.1Vです。主波長の公差は±2nmです。光度の公差は±10%です。
1.5.2 絶対最大定格
| パラメータ | 記号 | 定格 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 消費電力 | Pd | 72 | mW |
| 順方向電流 | IF | 30 | mA |
| ピーク順方向電流(パルス) | IFP | 60 | mA |
| 静電放電(HBM) | ESD | 2000 | V |
| 動作温度 | Topr | -40~+85 | °C |
| 保存温度 | Tstg | -40~+85 | °C |
| 接合温度 | Tj | 95 | °C |
注記:パルス条件:デューティサイクル1/10、パルス幅0.1ms。絶対最大定格を超えないように注意してください。接合温度は95°Cを超えてはなりません。
1.6 代表的な光学特性曲線
以下の曲線は、様々な条件下でのLEDの代表的な性能を示しています。
1.6.1 順方向電圧 vs 順方向電流
図1-6は順方向電圧と順方向電流の関係を示しています。20mAでは、順方向電圧は約2.0V(標準値)です。曲線はLEDの典型的なもので、電流が増加するにつれてより高い順方向電圧が必要になります。
1.6.2 順方向電流 vs 相対光度
図1-7は、相対光度が順方向電流とともに増加することを示しています。20mAでは、相対光度は約1(正規化)です。
1.6.3 ピン温度 vs 相対光度
図1-8は、相対光度が周囲温度の上昇とともに減少することを示しています。100°Cでは、光度は25°Cの値の約0.85に低下します。
1.6.4 ピン温度 vs 順方向電流ディレーティング
図1-9は、ピン温度の関数として許容される最大順方向電流を示しています。85°Cのピン温度では、信頼性を維持するために順方向電流を低減する必要があります。
1.6.5 順方向電流 vs 主波長
図1-10は、波長が順方向電流の増加とともにわずかに減少することを示しています。20mAでは、主波長は約568nm(グリーンイエローの標準値)です。
1.6.6 相対光度 vs 波長(スペクトル)
図1-11はスペクトル分布図です。ピーク波長は約570nmで、半値幅は15nmです。発光はグリーンイエロー領域です。
1.6.7 放射パターン
図1-12は遠方視野放射パターンを示しています。視野角は140度で、インジケータ用途に適した広い放射角を示しています。
2. パッケージ
2.1 パッケージ仕様
LEDは1リールあたり4000個入りのリールに梱包されています。
2.1.1 キャリアテープ寸法
キャリアテープの幅は8.00mm、キャビティ間のピッチは4.00mmです。キャビティサイズはLEDパッケージ寸法に対応しています。トップテープは輸送中に部品を覆います。正しい向きのためにテープに極性マークが表示されています。
2.1.2 リール寸法
リール径は178mm±1mm、幅は8.0mmです。ハブ径は60mm±0.1mm、軸穴径は13.0mm±0.5mmです。
2.1.3 ラベルフォーム仕様
各リールには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード、光束、色度ビン、順方向電圧、波長、数量、製造日が表示されています。
2.2 防湿包装
リールは防湿バッグに入れられ、乾燥剤とともに吸湿を防ぎます。バッグには静電気感受性デバイスに関する取り扱い注意事項が表示されています。
2.3 段ボール箱
複数の防湿バッグが出荷用に段ボール箱に梱包されています。
2.4 信頼性試験項目と条件
LEDは、リフローはんだ付け(最高260°C、2回)、温度サイクル(-40°C~100°C、100サイクル)、熱衝撃(-40°C~100°C、300サイクル)、高温保管(100°C、1000時間)、低温保管(-40°C、1000時間)、寿命試験(25°C、20mA、1000時間)を含む信頼性試験を受けます。すべての試験は各試験22個で実施され、合格基準は故障0/1です。
2.5 損傷判定基準
信頼性試験後、故障の基準は以下の通りです:順方向電圧(20mA時)が上限標準レベルの1.1倍を超える、逆電流(5V時)が上限標準レベルの2倍を超える、光束(20mA時)が下限標準レベルの0.7倍未満になる。
3. SMTリフローはんだ付け手順
3.1 SMTリフローはんだ付けプロファイル
推奨リフローはんだ付けプロファイルには以下が含まれます:平均昇温速度≤3°C/s、予熱150°C~200°Cで60~120秒、217°C(TL)以上の時間60~120秒、ピーク温度(TP)260°Cで最大10秒、冷却速度≤6°C/s。25°Cからピークまでの総時間は≤8分です。
注記:
- リフローはんだ付けは2回以上行わないでください。2回のはんだ付けの間隔が24時間を超えると、LEDが損傷する可能性があります。
- 加熱中にLEDに応力を加えないでください。
3.1.1 はんだごて
手はんだ付けの場合、こて温度は300°C未満、はんだ付け時間は3秒未満にしてください。手はんだ付けは1回のみ行ってください。
3.1.2 修理
修理は推奨されません。どうしても必要な場合は、両頭はんだごてを使用してください。事前にLED特性が損なわれないことを確認してください。
3.1.3 注意事項
反ったPCB部分に部品を実装しないでください。はんだ付け後、回路基板を反らせないでください。冷却中に機械的な力や振動を加えないでください。はんだ付け後にデバイスを急速冷却しないでください。
4. 取り扱い注意事項
4.1 取り扱い注意事項
- 動作環境および相手材には、100 PPMを超える硫黄元素を含まないでください。
- 外部材料における臭素元素の単一含有量は900 PPM未満、塩素元素の単一含有量は900 PPM未満、臭素と塩素の総含有量は1500 PPM未満である必要があります。
- 治具材料からのVOCはシリコーン封止材に浸透し、変色を引き起こす可能性があります。有機蒸気を放出する接着剤の使用は避けてください。
- 回路設計では、LEDあたりの絶対最大電流を超えないようにしてください。電圧変動による焼損を防ぐために保護抵抗を使用してください。LEDに逆電圧が印加されないようにしてください。
- 熱設計は重要です。発熱は輝度低下や色ずれを引き起こす可能性があります。システム設計で放熱を考慮してください。
- 保管条件:アルミバッグ開封前は、製造日から1年以内、≤30°C、≤75%湿度で保管してください。開封後は、≤30°C、≤60%湿度で168時間以内に保管してください。保管時間を超えた場合は、60°C±5°Cで24時間以上のベーキングを行ってください。
- LEDは静電放電(ESD)および電気的過剰ストレス(EOS)に敏感です。適切なESD対策を講じてください。
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。 |