RGBW LED 3.5x3.7x2.6mm 3.4V 68mW フルカラーSMD LED - 技術仕様

1. 製品概要

1.1 一般説明

本デバイスは、赤（R）、緑（G）、青（B）、白（W）の4つのLEDチップを統合した特殊なSMD LEDパッケージです。3.5mm x 3.7mm x 2.6mmのコンパクトサイズにより、高密度フルカラーディスプレイ用途に最適です。パッケージはぎらつきを低減するマット表面を備え、IPX6等級の耐水性を有しており、屋外や過酷な環境での使用が可能です。また、RoHS準拠で鉛フリーです。

1.2 特長

• 非常に広い視野角（110度）
• 低消費電力で高い光度
• 高い信頼性と長い動作寿命
• 耐水性（IPX6）
• 耐湿性レベル：5a
• RoHS準拠およびPbフリーリフローはんだ付け

1.3 アプリケーション

• 屋外用フルカラービデオスクリーン
• 屋内および屋外用装飾照明
• 遊園地およびエンターテイメント施設
• 一般標識および建築照明

1.4 パッケージ寸法

パッケージ寸法は3.5mm（長さ）×3.7mm（幅）×2.6mm（高さ）です。底面図には極性表示付きの8つの半田パッドが示されています。上面図にはピンマークインジケータが含まれています。特に記載がない限り、すべての寸法の公差は±0.1mmです。

2. 技術パラメータ

2.1 電気・光学特性 (Ts=25°C)

注：順方向電圧の許容差±0.1V、主波長±1nm、光度±10%。

2.2 絶対最大定格

2.3 CIE色度座標

白色LEDは、50A、50B、50Cの3つのCIEビンで提供されます。正確な座標は製品ラベルを参照してください。すべての測定は、25°Cの標準条件下で行われます。°C.

2.4 ビニング情報

光度ビンは1:1.4の比率に従います。波長ビンは、赤色が1ビンあたり5nm、緑色と青色が1ビンあたり4nmです。順方向電圧のビンは明確に定義されていませんが、最小値/最大値で指定されます。

3. 性能曲線

3.1 順方向電圧 vs. 順方向電流

図1-7は、25℃における各色の順方向電圧と順方向電流の関係を示しています。°この曲線は、電流が増加するにつれてより高い電圧が必要となる、典型的なダイオードの挙動を示しています。

3.2 順方向電流 vs. 相対光度

図1-8は、相対光度が順方向電流の増加に伴って上昇することを示しています。20mAにおいて、各色は定格光度に達します。動作範囲内では、曲線はほぼ直線的です。

3.3 光度 vs. 周囲温度

図1-9は、周囲温度の上昇に伴って光度が低下することを示しています。70°Cでは、強度が大幅に低下する可能性があるため、適切な熱管理が重要です。

3.4 はんだ温度 vs. 順電流ディレーティング

図1-10はディレーティング曲線を示しています。はんだ温度が上昇するにつれて、許容される最大順方向電流は減少します。100°Cでは、損傷を避けるために電流をほぼゼロまで低減する必要があります。

3.5 スペクトル分布

図1-11は、全色における波長に対する相対発光強度を示しています。赤色のピークは約620nm、緑色は約530nm、青色は約470nmであり、白色は4000Kと5000Kのオプションをカバーする広いスペクトルを持ちます。

3.6 放射ダイアグラム

図1-12は放射パターンを示しており、±55度で約50%の相対強度を持つ、110度の広い視野角を確認できます。

4. 機械的およびパッケージ情報

4.1 パッケージ図面

LEDパッケージは上面図、側面図、底面図、および極性図とともに示されています。ピン1がマークされています。はんだ付けパターン（推奨PCBランドパターン）も提供されています。ワイヤボンドを保護するためにグルー充填が施されています。

4.2 キャリアテープとリール寸法

各リールには4000個が収納されています。キャリアテープ寸法：図面に詳細な測定値が示されています。リールのA寸法は100.0±0.4mm、B寸法は14.3±0.3mmなどです。詳細な寸法は仕様書でご確認いただけます。

4.3 ラベル情報

ラベルには、品番、ロット番号（包装機、シリアル番号、ビン、数量を含む）、IV、VF、Wd、IF、QTY、および日付が記載されています。これによりトレーサビリティが確保されます。

4.4 防湿包装

製品は、乾燥剤と湿度インジケーターカード（CF-HIC）を同梱した、帯電防止・防湿アルミニウム箔袋で出荷され、その後袋は密封されます。

4.5 段ボール箱

リールは輸送のために頑丈な段ボール箱に梱包されます。箱のサイズは指定されていませんが、リールを保護するように設計されています。

5. 信頼性試験

5.1 試験項目と条件

本製品は、各種信頼性試験により認定されています：はんだ耐熱性（260°℃、3サイクル）、熱衝撃（-40°℃～100°℃、各15分、500サイクル）、耐湿性（85°℃/85%RH、12時間後260°℃リフロー）、高温保存（100°℃、1000時間）、低温保存（-40°℃、1000時間）、室温動作寿命（25°℃、20mA、1000時間）、高温高湿寿命（85°C/85% RH、10mA、500h)、温湿度保管（85°C/85% RH、1000h)、低温寿命（-40°C、20mA、1000h)。全試験は22サンプルで実施、合格基準は0/1不良。

5.2 不合格基準

試験後、以下の変化は許容範囲とする：順方向電圧の初期値からの変化が±10%以内、5Vにおける逆方向電流が10µA以下、平均光度の低下が30%以下、ならびにクラック、剥離、不点灯などの物理的損傷がないこと。

6. はんだ付けと組立て

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

推奨プロファイル：平均昇温速度 ≤4°C/s; 150℃から予熱開始°C 200℃まで昇温°C 60～120秒間保持; 217℃以上の時間°C (T_L) 60秒以内; ピーク温度245°C ピーク温度到達時間5秒以内°C ピーク温度保持時間30秒以内、かつピーク時(T_P)10秒以内; 冷却速度6℃/s以下°C/s; 25℃からの総時間°C ピーク温度到達まで8分以内。リフローは1回のみ許可。中温はんだペースト推奨。

6.2 手はんだ付けと補修

手はんだ付けが必要な場合、こて先温度を300℃未満に保ち°C 3秒未満で行う。手はんだ付けは1回のみ。リペア時は、両頭こてを使用しLEDを優しく取り外す。洗浄はアルコールのみ許可; 水、ベンゼン、シンナー、ClまたはSを含むイオン性液体は避けること。

7. 取り扱いと保管

7.1 保管条件

開封前：30℃以下、相対湿度60%以下で最長6ヶ月間保管。°開封後：30℃以下、相対湿度60%以下の環境で12時間以内に使用すること。°未使用部分は30℃以下、相対湿度10%以下で保管し、°次回使用前に65±5℃で24時間ベークすること。°ベーク条件は製造日及び湿気への曝露状況に依存する。

7.2 静電気対策

本LEDはESDに敏感です。機器の適切な接地、ならびに帯電防止リストストラップ、マット、作業服、容器の使用が必要です。

7.3 逆電圧保護

内部のLEDチップは、5Vを超える連続的な逆電圧によって損傷する可能性があります。特にマトリックス駆動のシナリオでは、逆電圧が絶対最大定格を下回るように回路を設計してください。

7.4 安全動作温度

長寿命を確保するため、動作中はLED表面温度を55°°C未満、リード温度を75°°C未満に保つことを推奨します。適切な放熱とPCB設計が重要です。

7.5 使用上の注意

各チップは常に定電流で駆動してください。チップあたりの絶対最大順方向電流を超えないでください。複数のチップが点灯している場合、パッケージの総消費電力が制限値（個々のPDの合計）を下回るようにしてください。LED消灯時の電圧印加は避けてください。マトリックスディスプレイの場合は、逆電圧が制御されていることを確認してください。湿度が懸念される場合は、初期期間に20%の電力でエージングすることを推奨します。

8. アプリケーションガイダンス

代表的な用途としては、屋外フルカラービデオウォール、装飾照明、遊園地のアトラクションなどが挙げられます。設計時には熱管理に注意し、適切なPCB銅箔面積を確保し、LED間の適切な間隔を確保し、周囲温度によるディレーティングを考慮してください。均一な輝度を得るために定電流ドライバを使用してください。レンタル用途では、色の一貫性のために同一ビンからLEDを選別してください。

9. 技術比較

従来のRGB LEDと比較して、本デバイスは白色チップを追加で統合しており、演色性とホワイトバランスが向上しています。IPX6の耐水性により、屋外使用での耐久性が向上しています。広い110度の視野角により、あらゆる方向から均一な外観を実現します。MSL 5a定格は慎重な取り扱いを必要としますが、柔軟な製造が可能です。

10. よくある質問（FAQ）

Q: 開封前の保存期間はどのくらいですか？ A: 30℃以下、60%RH以下の環境で6ヶ月間です。°C and ≤60% RH.
Q: LEDは水で洗浄できますか？ A: いいえ、アルコールのみ推奨します。水、ベンゼン、シンナー、イオン性液体は避けてください。
Q: 許容される最大逆電圧はいくつですか？ A: 5Vです。連続的な逆電圧はチップを損傷する可能性があります。
Q: リフローは何回まで可能ですか？ A: リフローはんだ付けは1回のみ許可されます。
Q: 最大接合部温度はいくつですか？ A: 115°C.

11. 実用的な使用例

導入例：これらのRGBW SMD LEDをアレイ状に配置した大型屋外ビデオスクリーンでは、直射日光下でも高い輝度と鮮やかな色彩を実現できます。IPX6等級により、雨や水しぶきがかかる場所への設置が可能です。装飾照明においては、小型パッケージによりコンパクトな器具設計が可能です。

12. RGBW LEDの原理

RGBW LEDは、3原色チップ（赤、緑、青）と別個の白色チップを組み合わせたものです。白色チップは、蛍光体変換型青色LEDまたは直接白色LED（通常は黄色蛍光体を備えた青色チップ）です。4つのチャンネルを混合することで、RGBのみのソリューションと比較して、より広い色域と優れたホワイトバランスを実現できます。白色チップが基準輝度を提供し、RGBチップが彩度を追加します。

13. 開発動向

LEDディスプレイ業界は、より高解像度（狭ピッチ化）、高輝度、そして環境性能の向上へと向かっています。IPX6対応の本RGBW SMD LEDのような製品は、信頼性の高い屋外ディスプレイへの需要に応えます。今後のトレンドとしては、さらなる低消費電力化、高発光効率化、そしてスマート制御システムとの統合が挙げられます。