目次
製品概要
本ドキュメントは、高輝度サイドビュー表面実装デバイス（SMD）LEDの包括的な技術データを提供します。この部品は、黄色光を発する先進的なAlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）半導体チップを採用しています。その設計は、チップマウンタや赤外線リフローはんだ付けを含む現代の自動化組立プロセスに対応し、大量生産に適しています。デバイスはEIA規格に準拠した8mmテープ包装で、7インチ径のリールに巻き取られており、効率的な取り扱いが可能です。
技術仕様
2.1 絶対最大定格
恒久的な損傷を防ぐため、デバイスは以下の限界値を超えて動作させてはなりません。すべての定格は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。
- 消費電力（Pd）：75 mW
- ピーク順方向電流（IFP）：80 mA（パルス条件：デューティ比1/10、パルス幅0.1ms）
- 連続順方向電流（IF）：30 mA DC
- 逆電圧（VR）：5 V
- 動作温度範囲：-30°C から +85°C
- 保存温度範囲：-40°C から +85°C
- 赤外線リフローはんだ付け条件：最高ピーク温度260°C、持続時間10秒。
2.2 電気的・光学的特性
以下のパラメータは、標準試験条件下（特に断りのない限り、Ta=25°C、IF=20mA）におけるLEDの代表的な性能を定義します。
- 光度（Iv）：28.0 mcd（最小値）、80.0 mcd（代表値）。近似CIE明所視応答曲線を持つセンサー/フィルターを用いて測定。
- 指向角（2θ1/2）：130度。これは、発光強度がその軸上（中心）値の半分に低下する時の全角です。
- ピーク発光波長（λP）：588 nm。
- 主波長（λd）：587 nm。これは、CIE色度図に基づいて計算され、人間の目が知覚し、色を定義する単一波長です。
- スペクトル線半値幅（Δλ）：15 nm。これは発光のスペクトル純度を示します。
- 順方向電圧（VF）：2.0 V（最小値）、2.4 V（代表値）。
- 逆方向電流（IR）：10 μA（最大値）、VR = 5Vの条件下。
3. グレーディングシステム
LEDの発光強度は、一貫性を確保するために特定のビンに分類されます。ビンコードは製品識別の一部です。各強度ビンの許容範囲は+/-15%です。
- ビンコード N：28.0 mcd（最小値）から 45.0 mcd（最大値）
- グレードコード P：45.0 mcd（最小値）から 71.0 mcd（最大値）
- グレードコード Q：71.0 mcd（最小値）から 112.0 mcd（最大値）
- ギアコード R：112.0 mcd（最小値）から 180.0 mcd（最大値）
4. 機械および包装情報
4.1 パッケージ寸法
このLEDはサイドビュー型パッケージ設計を採用しています。仕様書には詳細な機械図面が提供されており、全ての寸法はミリメートル単位です。特に断りのない限り、公差は通常±0.10 mmです。レンズはウォータークリアです。
4.2 推奨ランドパターンと実装方向
仕様書には、信頼性の高いはんだ接続と正確な位置合わせを確保するためのPCB設計用の推奨はんだパッドパターン（パッド寸法）が含まれています。自動組立と極性識別を支援するため、明確な推奨はんだ付け方向の指示が提供されています。
4.3 テーピング・リール仕様
部品はエンボスキャリアテープに梱包され、カバーテープで密封されています。
- キャリアテープ幅：8 mm
- リール直径：7 インチ
- ロールあたりの数量：4000 個
- 最小発注数量（端数用）：500個
- 包装はANSI/EIA-481規格に準拠しています。
5. 組立および操作ガイド
5.1 溶接プロセス
このLEDは赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに対応しており、これは鉛フリー（Pb-free）実装に不可欠です。推奨リフロー温度プロファイルが提供されており、通常JEDEC標準に準拠します。
- リフローはんだ付け：
- 予熱温度：150–200°C
- 予熱時間：最大120秒
- ピーク温度：最高260°C
- ピーク時間：最長10秒（リフローサイクルは最大2回まで可）。
- 手はんだ付け（必要な場合）：
- はんだごて温度：最高300°C
- はんだ付け時間：最長3秒（1回のみ）。
注意：最適な温度プロファイルは、具体的なPCB設計、はんだペースト、およびリフロー炉に依存します。特定のアプリケーションに対してプロセス特性分析を行うことを推奨します。
5.2 洗浄
はんだ付け後に洗浄が必要な場合は、LEDパッケージの損傷を防ぐため、指定された溶剤のみを使用すること。許容される方法は以下の通り：
- 常温でのエタノールまたはイソプロピルアルコールへの浸漬。
- 浸漬時間は1分未満とすること。
- 指定外の化学液体を使用してはならない。
5.3 保管条件
正しい保管は、はんだ付け性とデバイスの信頼性を維持するために極めて重要です。
- 元の梱包を密封：≤30°C、相対湿度（RH）≤90%の環境で保管してください。乾燥剤入りの防湿バッグが無傷であれば、部品は1年以内に使用してください。
- 開封済み包装 / バルク部品：30°C以下、相対湿度60%以下で保管してください。開封後は1週間以内に赤外線リフローはんだ付けプロセスを完了することを推奨します。
- 長期保管（元の包装袋から取り出した場合）：乾燥剤を入れた密閉容器または窒素乾燥器に保管してください。
- ベーキング：部品が環境条件下で1週間以上放置された場合、湿気を除去しリフロー工程中の「ポップコーン」現象を防止するため、組立前に約60°Cで少なくとも20時間ベーキングする必要があります。
5.4 静電気放電（ESD）対策
LEDは静電気や電圧サージに敏感です。ESDによる損傷を防ぐためには：
- 作業時は接地リストストラップまたは静電気防止手袋を着用してください。
- すべてのワークステーション、ツール、および機器が適切に接地されていることを確認してください。
6. アプリケーション情報
6.1 想定される用途
このLEDは、OA機器、通信機器、家電製品を含む標準的な電子機器向けに設計されています。サイドビュー発光特性により、PCB側面でのエッジ照明や状態表示が必要なアプリケーションに適しています。
6.2 設計上の考慮事項
- 電流制限：連続動作時は、直列抵抗または定電流ドライバを使用して順方向電流を推奨値の20mA（またはそれ以下）に常に制限してください。絶対最大定格を超えると性能が低下し、寿命が短縮します。
- 熱管理：消費電力は低いものの、十分なPCB銅箔面積や放熱ビアを確保することで、特に高温環境下や最大定格値近くで駆動する際の熱管理に役立ちます。
- 極性：正常な動作を確保するため、機械図面に示された正しいアノード/カソード方向に取り付けてください。
7. 技術的詳細検討
7.1 AlInGaP技術
AlInGaPチップの採用は、このLEDの性能における重要な要素である。GaAsPなどの旧来技術と比較して、AlInGaP材料は赤、橙、琥珀、黄の波長領域において高効率を有する。これにより、より高い発光強度と、駆動電流や温度変動下での優れた色安定性がもたらされる。
7.2 性能曲線分析
典型的な性能曲線（提供された抜粋では完全には詳述されていないが、この種の仕様書における標準的な内容）には、以下が含まれる：
- 相対発光強度 vs. 順方向電流（IF）：光出力が電流の増加に伴ってどのように変化するかを示し、通常はサブリニアな関係を示し、電流制御の重要性を強調しています。
- 順方向電圧 vs. 順方向電流（VF-IF）：ダイオードの指数関数的なI-V特性を示しています。
- 相対発光強度 vs. 環境温度：接合温度の上昇に伴い光出力が低下することを示しており、これは熱設計における重要な考慮事項です。
- スペクトル分布：588 nmのピークと15 nmの半値全幅を中心とした、波長間相対放射パワーを示すチャート。
8. よくあるご質問（FAQ）
問：ピーク波長と主波長の違いは何ですか？
答：ピーク波長（λP）は、発光強度が最大となる波長です。主波長（λd）は、CIE色度座標に基づいて計算され、LEDの色と一致する人間の目が知覚する単一波長です。このような黄色LEDのような単色光源では、通常、両者は非常に近い値となり、ここで示されているように（588 nm 対 587 nm）なります。
問：このLEDを電流制限抵抗なしで駆動できますか？
答：できません。LEDは電流駆動デバイスです。電源に直接接続すると過大電流が流れ、最大定格を超えてデバイスを破損する可能性があります。適切な直列抵抗または定電流ドライバを必ず使用してください。
問：開封済みパッケージの保管条件がより厳しい（60% RH 対 90% RH）のはなぜですか？
答：防湿バッグが開封されると、部品は環境湿度にさらされます。より厳しい制限（60% RH）は、高温リフローはんだ付けプロセス中に内部の剥離や亀裂（「ポップコーン」現象と呼ばれる）を引き起こす可能性のある過剰な湿気の吸収を防ぐのに役立ちます。
問：「サイドビュー発光」とはどういう意味ですか？
答：光がPCBに対して垂直に射出されるトップビュー発光LEDとは異なり、サイドビュー発光LEDは光をPCB表面と平行に射出します。これは、エッジ照明、スリット照明、またはデバイスの側面にステータスインジケータを提供する場合に非常に有用です。
LED仕様用語の詳細解説
LED技術用語の完全な解説
一、光電性能の核心指標
| 用語 | 単位/表示 | 平易な説明 | なぜ重要なのか |
|---|---|---|---|
| 光効率（Luminous Efficacy） | lm/W（ルーメン/ワット） | ワット当たりの光束出力であり、値が高いほど省エネルギー性に優れる。 | 照明器具のエネルギー効率等級と電気料金コストを直接決定します。 |
| 光束（Luminous Flux） | lm（ルーメン） | 光源が発する総光量、俗に「明るさ」と呼ばれる。 | 照明器具が十分に明るいかどうかを決定する。 |
| 視野角（Viewing Angle） | °（度），例：120° | 光束の明るさが半分になる角度で、ビームの広さを決定します。 | 照射範囲と均一性に影響を与える。 |
| 色温度（CCT） | K（ケルビン）、例：2700K/6500K | 光の色温度、低い値は黄色み/暖色系、高い値は白み/寒色系に偏る。 | 照明の雰囲気と適用シーンを決定する。 |
| 演色評価数（CRI / Ra） | 単位なし、0–100 | 光源が物体の本来の色を再現する能力。Ra≥80が望ましい。 | 色彩の忠実性に影響し、デパートや美術館など高要求の場所に使用される。 |
| 色容差（SDCM） | マクアダム楕円ステップ数、例：「5-step」 | 色の均一性を定量化する指標で、ステップ数が小さいほど色のばらつきが小さい。 | 同一ロットの照明器具の色に差異がないことを保証します。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（ナノメートル）、例：620nm（赤） | カラーLEDの色に対応する波長値。 | 赤、黄、緑などの単色LEDの色相を決定する。 |
| スペクトル分布（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | LEDが発する光の各波長における強度分布を示す。 | 演色性と色品質に影響を与える。 |
二、電気パラメータ
| 用語 | シンボル | 平易な説明 | 設計上の注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順方向電圧（Forward Voltage） | Vf | LEDを点灯させるために必要な最小電圧で、「起動のしきい値」に類似する。 | 駆動電源の電圧はVf以上である必要があり、複数のLEDを直列接続する場合は電圧が累積されます。 |
| 順方向電流（Forward Current） | If | LEDが正常に発光するための電流値。 | 通常は定電流駆動が採用され、電流が輝度と寿命を決定する。 |
| 最大パルス電流（Pulse Current） | Ifp | 調光やフラッシュ用に短時間耐えられるピーク電流。 | パルス幅とデューティ比は厳密に制御する必要があり、そうでないと過熱による損傷が発生する。 |
| 逆電圧（Reverse Voltage） | Vr | LEDが耐えられる最大逆方向電圧。これを超えると破壊の可能性があります。 | 回路では逆接続や電圧サージを防止する必要があります。 |
| 熱抵抗（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | チップからはんだ接点への熱伝達抵抗。値が低いほど放熱性能が優れる。 | 熱抵抗が高い場合は、より強力な放熱設計が必要であり、そうでなければ接合部温度が上昇する。 |
| 静電気放電耐性（ESD Immunity） | V（HBM）、例えば1000V | 静電気衝撃耐性、値が高いほど静電気による損傷を受けにくい。 | 生産工程では静電気対策を徹底する必要があり、特に高感度LEDにおいては注意が必要です。 |
三、熱管理と信頼性
| 用語 | キー指標 | 平易な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合温度（Junction Temperature） | Tj（°C） | LEDチップ内部の実動作温度。 | 10°C低下するごとに寿命が約2倍に延びる可能性がある；過度な高温は光束減衰や色ずれを引き起こす。 |
| 光束減衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（時間） | 輝度が初期値の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「寿命」を直接定義する。 |
| ルーメン維持率（Lumen Maintenance） | %（例：70%） | 使用後の残存光束の割合。 | 長期使用後の輝度維持能力を表す。 |
| 色ずれ（Color Shift） | Δu′v′ または マクアダム楕円 | 使用中の色変化の程度。 | 照明シーンの色の一貫性に影響を与える。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能の低下 | 長期高温による封止材料の劣化。 | 輝度低下、色変化、または開放不良を引き起こす可能性があります。 |
四、封止と材料
| 用語 | 一般的なタイプ | 平易な説明 | 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は耐熱性に優れ、コストが低い。セラミックは放熱性が良く、寿命が長い。 |
| チップ構造 | 正装、倒装（Flip Chip） | チップ電極の配置方式。 | 倒装は放熱性がより良く、光効率がより高く、高電力に適している。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、ケイ酸塩、窒化物 | 青色LEDチップ上に塗布され、一部が黄/赤色光に変換され、混合されて白色光を形成する。 | 異なる蛍光体は、光効率、色温度、演色性に影響を与える。 |
| レンズ/光学設計 | 平面、マイクロレンズ、全反射 | パッケージ表面の光学構造により、光線分布を制御する。 | 発光角度と配光曲線を決定する。 |
五、品質管理とグレーディング
| 用語 | グレーディング内容 | 平易な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束分档 | コード例 2G、2H | 明るさの高低でグループ分けし、各グループには最小/最大ルーメン値があります。 | 同一ロットの製品の明るさが均一であることを確保します。 |
| 電圧区分 | コード例：6W、6X | 順方向電圧範囲によるグループ分け。 | 駆動電源とのマッチングを容易にし、システム効率を向上。 |
| 色による区分け | 5ステップMacAdam楕円 | 色度座標でグループ分けし、色が極小範囲内に収まるようにする。 | 色の一貫性を保証し、同一照明器具内での色むらを防止する。 |
| 色温度の段階分け | 2700K、3000Kなど | 色温度ごとにグループ分けし、各グループに対応する座標範囲があります。 | 異なるシーンにおける色温度のニーズを満たします。 |
六、テストと認証
| 用語 | 標準/試験 | 平易な説明 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 恒温条件下で長時間点灯し、光束減衰データを記録する。 | LED寿命の推算に用いる（TM-21と併用）。 |
| TM-21 | 寿命推演基準 | LM-80データに基づく実使用条件下での寿命推算。 | 科学的な寿命予測を提供する。 |
| IESNA標準 | 照明技術学会標準 | 光学、電気、熱学的な試験方法を網羅しています。 | 業界で広く認められた試験基準です。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 製品が有害物質（鉛、水銀など）を含まないことを保証します。 | 国際市場への参入条件。 |
| 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に関する認証。 | 政府調達や補助金プロジェクトで頻繁に使用され、市場競争力を高める。 |