目次
- 1. 製品概要
- 1.1 主な特長
- 1.2 ターゲット市場と用途
- 2. 技術パラメータ詳細
- 2.1 絶対最大定格（Tsoldering= 25°C）
- 2.2 電気光学特性（Tsoldering= 25°C、IF=150mA）
- 2.3 熱特性
- 3. ビニングシステムの説明
- 3.1 品番の説明
- 3.2 平均演色評価数（CRI）ビニング
- 3.3 量産品リストとビニング
- 3.4 光束ビニング
- 3.5 順電圧ビニング
- 3.6 色度座標ビニング
- 4. 性能曲線分析と設計上の考慮点
- 4.1 電流-電圧（I-V）特性
- 4.2 熱減衰
- 4.3 分光分布
- 5. アプリケーション提案と設計上の注意点
- 5.1 代表的なアプリケーション回路
- 5.2 PCB設計上の考慮点
- 5.3 光学設計
- 6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
- 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 洗浄と保管
- 7. よくある質問（技術パラメータに基づく）
- 7.1 実際の消費電力はどれくらいですか？
- 7.2 このLEDを180mAで連続駆動できますか？
- 7.3 適切なCCTとCRIはどのように選べばよいですか？
- 7.4 光束の許容差±11%は何に起因しますか？
1. 製品概要
67-22STは、PLCC-2（Plastic Leaded Chip Carrier）パッケージに収められた表面実装型（SMD）ミッドパワーLEDです。白色LEDとして設計されており、高効率、高演色性（CRI）、低消費電力、広視野角を兼ね備えています。コンパクトな形状により、信頼性の高い性能と良好な光質が求められる幅広い照明用途に適しています。
1.1 主な特長
- 高輝度出力：明るく効率的な照明を実現します。
- 広視野角（標準120°）：広範囲に均一な光配布を提供します。
- 高演色性（CRI）オプション：最小CRI 80（Ra）を確保し、良好な演色性を実現します。
- コンパクトなPLCC-2パッケージ：様々なPCB設計への容易な組み込みを可能にします。
- 適合規格：本製品は鉛フリーであり、RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー規格（Br<900ppm、Cl<900ppm、Br+Cl<1500ppm）に適合しています。
- ANSIビニング：標準化されたビンに従い、色と光束出力の一貫性を確保します。
1.2 ターゲット市場と用途
このLEDは、以下のような多数の照明用途に理想的なソリューションです：
- 一般照明
- 装飾・エンターテインメント照明
- 表示灯
- 一般照明
- スイッチ照明
2. 技術パラメータ詳細
2.1 絶対最大定格（Tsoldering= 25°C）
これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性がある限界値を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。
| パラメータ | 記号 | 定格 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 順方向電流 | IF | 180 | mA |
| ピーク順方向電流（デューティ比 1/10 @10ms） | IFP | 300 | mA |
| 電力損失 | Pd | 594 | mW |
| 動作温度 | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| 保存温度 | Tstg | -40 ~ +100 | °C |
| 熱抵抗（接合部 / はんだ付け点） | Rth J-S | 19 | °C/W |
| 接合部温度 | Tj | 115 | °C |
| はんだ付け温度 | Tsol | リフロー：260°C、10秒。 手はんだ：350°C、3秒。 |
注意：これらのLEDは静電気放電（ESD）に敏感です。組立および取り扱い時には適切なESD対策を講じる必要があります。
2.2 電気光学特性（Tsoldering= 25°C、IF=150mA）
これらは、指定された試験条件下での代表的な性能パラメータです。
| パラメータ | 記号 | Min. | Typ. | Max. | 単位 | 条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 光束 | Φ | 80 | --- | --- | lm | IF=150mA |
| 順電圧 | VF | --- | --- | 3.0 | V | IF=150mA |
| 平均演色評価数 | Ra | 80 | --- | --- | IF=150mA | |
| 視野角（2θ1/2) | --- | --- | 120 | --- | deg | IF=150mA |
| 逆方向電流 | IR | ----- | ----- | 50 | µA | VR=5V |
許容差：光束：±11%；順電圧：±0.1V；平均演色評価数：±2。
2.3 熱特性
接合部からはんだ付け点までの熱抵抗（Rth J-S）は19°C/Wです。このパラメータは熱設計において重要です。最大接合部温度（Tj= 115°C）を超えると性能が低下し、寿命が短くなります。大電流または高温環境下での動作には、十分な放熱対策を施したPCBレイアウト、および必要に応じて追加の放熱対策が不可欠です。
3. ビニングシステムの説明
本製品は、色と性能の一貫性を確保するための包括的なビニングシステムを採用しています。
3.1 品番の説明
品番 67-22ST/KK9C–HXXXX30Z15/2T は、以下の主要仕様をコード化しています：
- H：CRI（最小）が80であることを示します。
- XX XX：相関色温度（CCT）と最小光束（lm）を表します。
- 30：最大順電圧インデックス（最大3.0V）。
- Z15：順方向電流インデックス（IF= 150mA）。
3.2 平均演色評価数（CRI）ビニング
| 記号 | 説明（CRI 最小） |
|---|---|
| M | 60 |
| N | 65 |
| L | 70 |
| Q | 75 |
| K | 80 |
| P | 85 |
| H | 90 |
許容差：±2。
3.3 量産品リストとビニング
入手可能な標準製品を以下にリストします。CCT、最小光束、順電圧の相関関係を示しています。
| CCT (K) | 品番 | CRI 最小 | Φ(lm) 最小 | VF最大 (V) |
|---|---|---|---|---|
| 2700 | 67-22ST/KK9C-H278030Z15/2T | 80 | 80 | 3.0 |
| 3000 | 67-22ST/KK9C-H308530Z15/2T | 80 | 85 | 3.0 |
| 3500 | 67-22ST/KK9C-H358530Z15/2T | 80 | 85 | 3.0 |
| 4000 | 67-22ST/KK9C-H409030Z15/2T | 80 | 90 | 3.0 |
| 5000 | 67-22ST/KK9C-H509030Z15/2T | 80 | 90 | 3.0 |
| 5700 | 67-22ST/KK9C-H579030Z15/2T | 80 | 90 | 3.0 |
| 6500 | 67-22ST/KK9C-H658830Z15/2T | 80 | 88 | 3.0 |
3.4 光束ビニング
光束は、より厳密な管理を確保するため、各CCTごとにさらに細分化されたビンに分類されます。例：
- 2700K：ビン 80L5（80-85 lm）および 85L5（85-90 lm）。
- 3000K/3500K：ビン 85L5（85-90 lm）および 90L5（90-95 lm）。
- 4000K/5000K/5700K：ビン 90L5（90-95 lm）および 95L5（95-100 lm）。
- 6500K：ビン 88L5（88-93 lm）および 93L5（93-98 lm）。
許容差：±11%。
3.5 順電圧ビニング
順電圧はコード2730の下にサブビンとしてグループ化されています：
- 27A：2.7V - 2.8V
- 28A：2.8V - 2.9V
- 29A：2.9V - 3.0V
許容差：±0.1V。
3.6 色度座標ビニング
データシートには、CIE 1931色度図上に、各CCT（2700K、3000K、3500K）の詳細な色度座標（CIE x, y）ボックスが記載されています。これらのボックス（例：27K-A、27K-B、30K-F）は、各CCTビン内で許容される色のばらつきを定義し、発光する白色光が色空間上の指定された一貫した領域内に収まることを保証します。これは、複数のLED間で均一な色見えが求められる用途において極めて重要です。
4. 性能曲線分析と設計上の考慮点
4.1 電流-電圧（I-V）特性
抜粋部分には特定のI-V曲線は示されていませんが、主要パラメータは最大順電圧（150mA時3.0V）と電圧ビンです。設計者は、駆動回路がLEDのVFを上回る十分な電圧を供給できることを確認する必要があります。V
4.2 熱減衰
光束および順電圧特性は、はんだ付け点温度25°Cで規定されています。実際のアプリケーションでは、LEDの接合部温度はより高くなります。温度が上昇すると、発光効率は一般的に低下し、順電圧はわずかに低下する可能性があります。19°C/Wの熱抵抗値を使用して、実際の電力損失（Pj≈ V* I）に基づく接合部温度上昇（ΔTd= Rdth J-SF* PF）をモデル化する必要があります。絶対最大電流（180mA）付近で動作させる場合、Tjを安全限界内に保つために優れた熱管理が要求されます。
4.3 分光分布
本LEDは、クールホワイト、ニュートラルホワイト、ウォームホワイトの色温度に対応するため、InGaNチップとウォータークリア樹脂を使用しています。特定の分光パワー分布（SPD）曲線は示されていませんが、高CRI（≥80）は、低CRIのLEDと比較して赤色やその他の色の再現性が優れた、より豊かなスペクトルを持つことを示しており、小売照明、美術館、色の正確性が重要な用途において重要です。
5. アプリケーション提案と設計上の注意点
5.1 代表的なアプリケーション回路
最適な性能を得るためには、定電流源でLEDを駆動してください。安定化電源と直列抵抗を用いた簡易的な駆動も可能ですが、効率が低く、温度によるVFの変動に対する補償がありません。複数のLEDを使用する場合は、定電流ドライバで直列に接続し、各ユニットに同一の電流が流れるようにしてください。わずかなVF differences.
5.2 PCB設計上の考慮点
- 放熱パッド：PLCC-2パッケージの下面には放熱パッドがある可能性があります。これらをPCB上の十分な大きさの銅面（ヒートシンクとして機能）に接続してください。必要に応じて、熱ビアを複数使用して熱を内層またはボトム層に伝達します。
- 配線幅：動作電流（標準150mA）を過度の発熱や電圧降下なく流せる十分な幅の電源配線を確保してください。
- 間隔：意図するアプリケーション電圧に応じた安全規格に基づき、十分な電気的クリアランスおよび沿面距離を維持してください。
5.3 光学設計
120°の視野角は、広く拡散した照明が求められる用途に適しています。より集光したビームが必要な場合は、二次光学部品（レンズまたはリフレクター）が必要になります。ウォータークリア樹脂は、パッケージ内での光吸収を最小限に抑えます。
6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
6.1 リフローはんだ付けプロファイル
推奨されるリフローはんだ付けプロファイルのピーク温度は260°Cであり、10秒を超えてはなりません。部品への熱衝撃（クラックや剥離の原因となる）を防ぐため、完全な組立ガイドライン（抜粋には記載なし）で指定された昇温・降温速度を遵守することが極めて重要です。
6.2 手はんだ付け
手はんだ付けが避けられない場合は、はんだごて先端温度を350°C以下に、リードごとの接触時間を最大3秒に制限してください。熱容量の小さい先端を使用し、過度の機械的圧力を加えないようにしてください。
6.3 洗浄と保管
はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、LED樹脂を損傷しない互換性のある溶剤を使用してください。部品は、元の防湿バッグに収め、-40°Cから100°Cの温度範囲で低湿度環境に保管し、標準的なESD対策に従ってください。
7. よくある質問（技術パラメータに基づく）
7.1 実際の消費電力はどれくらいですか？
標準動作点である150mA、最大VF3.0Vでは、最大電力損失は450mW（0.45W）です。実際の電力は、使用するLEDの特定のVFビンに依存します。
7.2 このLEDを180mAで連続駆動できますか？
絶対最大定格は180mAですが、このレベルでの連続動作はより多くの熱を発生させます（Pd≈ VF*180mA）。接合部温度を115°C以下に保つためには、例外的な熱管理が必要です。信頼性と長寿命のためには、推奨される150mA以下での動作をお勧めします。
7.3 適切なCCTとCRIはどのように選べばよいですか？
CCTは、光の温かみに基づいて選択してください：ウォームホワイト（白熱灯に類似）には2700K-3000K、ニュートラルホワイトには3500K-4500K、クールホワイト（昼光に類似）には5000K-6500K。CRI 80（Ra）は一般照明に適しています。色の識別が重要な用途（例：美術館、化粧鏡）では、このシリーズで入手可能であればCRI 90以上のバージョンを探してください。
7.4 光束の許容差±11%は何に起因しますか？
この許容差は、LEDチップ、蛍光体塗布、パッケージングにおける通常の製造ばらつきを考慮したものです。ビニングシステム（例：80L5、85L5）は、生産の一貫性を確保するため、この全体的な許容差内でより狭い範囲を提供します。
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。 |