SMD3528 青色LED データシート - サイズ 3.5x2.8mm - 電圧 3.2V - 電力 0.144W - 日本語技術文書

1. 製品概要 本資料は、SMD3528パッケージのシングルチップ青色LEDの完全な技術仕様を提供します。この表面実装デバイスは、信頼性が高く効率的な青色光源を必要とする一般照明、バックライト、インジケータ用途向けに設計されています。この部品の中核的な利点は、標準化されたパッケージ、一貫した性能パラメータ、明確に定義されたビニングシステムにあり、回路設計における予測可能な動作を保証します。

2. 技術パラメータの詳細解釈 以下のセクションでは、LEDの絶対最大定格および代表的な電気的・光学的特性について詳細に説明します。すべてのパラメータは、標準試験条件 T

= 25°C で測定されています。

2.1 絶対最大定格_s順方向電流 (I

):

• 30 mA (連続)_F順方向パルス電流 (I):
• 40 mA (パルス幅 ≤ 10ms, デューティ比 ≤ 1/10)_FP電力損失 (P):
• 144 mW_D動作温度 (Topr
• ):_{-40°C ～ +80°C}保管温度 (Tstg
• ):_{-40°C ～ +80°C}接合部温度 (T):
• 125°C_jはんだ付け温度 (Tsld
• ):_{リフローはんだ付け、200°Cまたは230°Cで10秒間。}2.2 代表的な技術パラメータ順方向電流 (I

) 20 mA で測定。

順方向電圧 (V_F):

• 代表値 3.2 V, 最大値 3.6 V_F逆方向電圧 (V):
• 5 V_R主波長 (λ):
• 460 nm_d逆方向電流 (I):
• 最大 10 µA_R指向角 (2θ1/2
• ):_120°3. ビニングシステムの説明製品は、一貫性を確保するために主要な性能パラメータに基づいてビンに分類されます。ビニングコードは製品型番の一部です。

3.1 光束ビニング

光束は I

= 20 mA で測定されます。光束測定の許容差は ±7% です。

コード_F最小 (lm)

コード

最小 (nm)

コード

最小 (V)

パッケージコード (例: 32):

SMD3528パッケージを示します。T [Package Code] [Chip Count] [Lens Code] [Internal Code] - [Flux Code] [Wavelength Code].

• チップ数 (例: S):'S' はシングル小電力チップを示します。
• レンズコード:'00' はレンズなし、'01' はレンズ付き。
• 色:文字で定義 (B は青色)。
• 4. 性能曲線分析特性曲線は、主要パラメータ間の関係を示しており、熱設計および駆動回路管理にとって極めて重要です。

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流 (I-V 曲線)

I-V曲線は、ダイオードに典型的な指数関数的関係を示します。順方向電圧は電流とともに増加します。設計者は、特に電圧ビンのばらつきを考慮して、最大定格を超えることなく所望の電流を得るために、駆動回路が十分な電圧マージンを提供することを保証しなければなりません。

4.2 相対光束 vs. 順方向電流

この曲線は、光出力が電流とともに増加するが、特に高電流では完全に線形ではないことを示しています。推奨値20mAを超えて動作すると、効率が低下し、接合部温度が上昇して寿命に影響を与える可能性があります。

4.3 相対分光エネルギー vs. 接合部温度

このグラフは、接合部温度が25°Cから125°Cに上昇すると、相対分光エネルギー出力が減少することを示しています。これは、製品寿命を通じて一貫した光出力と色安定性を維持するために、アプリケーション設計における熱管理の重要性を強調しています。

4.4 分光パワー分布

分光曲線は、青色InGaN LEDチップの特性である主波長460nm付近にピーク発光があることを確認します。狭い帯域幅は単色LEDに典型的です。

5. 機械的仕様とパッケージ情報

5.1 外形寸法

SMD3528パッケージの公称寸法は3.5mm (長さ) x 2.8mm (幅) です。許容差 (例: .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) を含む正確な寸法図がPCBフットプリント設計用に提供されます。

5.2 推奨パッドパターンとステンシル設計

表面実装技術 (SMT) 組立プロセス中に適切なはんだ付けと位置合わせを確保するために、詳細なランドパターン (フットプリント) およびはんだペーストステンシル設計が提供されます。これらの推奨事項に従うことは、信頼性の高いはんだ接合部とLEDからPCBへの最適な熱伝達を実現するために重要です。

5.3 極性識別

カソードは通常、LEDパッケージ上にマークされており、多くの場合、レンズに緑色の色合いがあるか、プラスチック本体の一角に切り欠きまたは面取りが施されています。パッドレイアウト図は、アノードとカソードのパッドを明確に示しています。

6. はんだ付けと実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けパラメータ

このLEDは、標準的なリフローはんだ付けプロセスに対応しています。はんだ付け中の本体の最高温度は、200°Cで10秒間、または230°Cで10秒間を超えてはなりません。内部ダイおよびエポキシレンズ材料への損傷を防ぐために、推奨される温度プロファイルに従うことが不可欠です。

6.2 取り扱いと保管上の注意

指定された温度範囲 (-40°C ～ +80°C) 内の乾燥した静電気防止環境で保管してください。

レンズに機械的ストレスをかけないでください。

• はんだ付け性を確保するために、推奨保管条件下で製造日から12ヶ月以内に使用してください。
• 7. パッケージと発注情報
• 7.1 テープ＆リール仕様

LEDは、エンボス加工されたキャリアテープに巻かれたリールで供給され、自動ピックアンドプレースマシンに適しています。SMT装置との互換性を確保するために、主要なテープ寸法 (ポケットサイズ、ピッチ) および必要なカバーテープ剥離強度 (10度角度で0.1 - 0.7N) が規定されています。

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

バックライト:

LCDディスプレイ、キーパッド、またはサインボード用。

• 状態インジケータ:民生電子機器、家電製品、産業機器上。
• 装飾照明:アクセント照明、ムード照明、または建築的特徴に。
• 一般照明:LEDモジュール、ストリップ、または電球の部品として、しばしば蛍光体と組み合わせて白色光を作り出します。
• 8.2 設計上の考慮点電流制限:

LEDは常に定電流源または電流制限抵抗で駆動してください。電圧源に直接接続しないでください。

• 熱管理:特に最大電流付近で動作する場合、熱を放散するために十分な銅面積または熱ビアを備えたPCBを設計してください。高い接合部温度は光束維持率の低下を加速します。
• ESD保護:高度に敏感とは明示されていませんが、信頼性のために駆動回路に基本的なESD保護を実装することは良い習慣です。
• 光学設計:意図したアプリケーション用のレンズまたは導光板を設計する際に、120度の指向角を考慮してください。
• 9. 技術比較スルーホールLEDと比較して、SMD3528は自動組立、基板スペースの節約、PCBへの直接取り付けによる優れた熱性能において大きな利点を提供します。SMDファミリー内では、3528パッケージは成熟して広く使用されている標準であり、サイズ、光出力、コストの良いバランスを提供します。3020や3014などのより小さなパッケージと比較して、3528は通常、わずかに高い電流を扱うことができ、より大きな発光面積を持つ場合があります。5050などのより大きなパッケージと比較して、よりコンパクトです。

10. よくある質問 (技術パラメータに基づく)

10.1 推奨動作電流は？

技術パラメータは20mAで規定されており、これは標準試験電流であり、良好な効率と長寿命のための一般的な動作点です。絶対最大値である30mA連続まで動作させることができますが、これはより多くの熱を発生させ、寿命を短縮する可能性があります。

10.2 適切な電流制限抵抗はどのように選定しますか？

オームの法則を使用します： R = (V

電源

- V_{) / I}. 保守的な設計のために、電流が所望の値を超えないことを保証するために、ビンからの最大 V_F (例: ビン4の場合は3.6V) を使用してください。5V電源と20mA目標の場合： R = (5V - 3.6V) / 0.02A = 70Ω。最も近い標準値 (例: 68Ω または 75Ω) を選択し、実際の電流と抵抗の電力損失を計算してください。_F10.3 なぜ光束はビニングされるのですか？どのビンを選ぶべきですか？_F製造上のばらつきにより、光出力にわずかな差が生じます。ビニングは、類似した性能を持つLEDをグループ化します。アプリケーションに必要な最小輝度に基づいてビンを選択してください。より高いビン (例: B3) を使用すると、より明るく一貫したユニットが保証されますが、コストが高くなる可能性があります。

10.4 このLEDは屋外用途に使用できますか？

動作温度範囲は-40°Cから+80°Cであり、ほとんどの屋外環境をカバーします。ただし、LED自体は防水またはUV安定化されていません。屋外使用の場合は、適切に封止されるか、熱放散も管理する密閉された耐候性筐体内に収容されなければなりません。

11. 実践的設計事例

シナリオ:

USB給電デバイス (5V) 用の低電力状態インジケータを設計する。

目標:明確な青色インジケータ光を提供する。
設計ステップ:LED選択:
このSMD3528青色LEDを選択 (例: 純粋な青色のための波長ビンB4)。
1. 電流設定:十分な明るさと低消費電力のために15mAを目標とする。
2. 抵抗計算:最悪ケースの V
3. = 3.6V (ビン4) と仮定。 R = (5V - 3.6V) / 0.015A ≈ 93.3Ω。標準の100Ω抵抗を使用。実際の電流確認:_F代表的な V
4. 3.2V を使用すると、 I = (5V - 3.2V) / 100Ω = 18mA (安全限界内)。PCBレイアウト:_F100Ω抵抗をLEDのアノードと直列に配置します。推奨パッドレイアウトを使用します。必要に応じて、120度の指向角を妨げるほど近くに他のトレースや部品がないことを確認してください。
5. 熱チェック:LEDでの電力損失： P = V
6. * I≈ 3.2V * 0.018A = 57.6mW、最大値144mWをはるかに下回ります。特別な放熱対策は必要ありません。_F12. 原理紹介_FこのLEDは、半導体ダイオード構造に基づいています。ダイオードの閾値を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域 (この青色LEDではInGaN量子井戸) で再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。特定の材料組成 (窒化インジウムガリウム - InGaN) がバンドギャップエネルギーを決定し、これは直接、この場合は青色 (~460nm) の放出光の波長に対応します。エポキシレンズはチップを封止し、機械的保護を提供し、光出力ビームを形成します。

13. 信頼性試験基準

製品は、長期性能を確保するために、業界標準 (JESD22, MIL-STD-202G) に基づく厳格な信頼性試験を受けます。主要な試験には以下が含まれます：

動作寿命試験:

室温、高温 (85°C)、低温 (-40°C) で、最大電流下で1008時間。

• 高温高湿動作寿命:60°C / 90% RH で1008時間。
• 温度サイクル:-20°C と 60°C の間で湿度付き。
• 熱衝撃:-40°C から 125°C で100サイクル。
• 故障判定基準:サンプルが順方向電圧シフト >200mV、光束劣化 >15% (InGaN LEDの場合)、逆方向リーク電流 >10µA、または致命的故障 (開放/短絡) を示す場合、試験は不合格とみなされます。

14. 開発動向3528のようなSMD LEDの一般的な動向は、より高い発光効率 (ワット当たりのルーメン数)、改善された色の一貫性 (より厳しいビニング)、およびより高い動作温度での信頼性の向上に向かっています。このパッケージは依然として人気がありますが、小型化のためのさらに小さなパッケージ (例: 2016, 1010) や、従来のプラスチック本体を排除してより優れた熱性能と光学設計の柔軟性を提供するチップスケールパッケージ (CSP) の開発が進行中です。すべてのLEDフォームファクターにおいて、より高い効率とルーメン当たりの低コストを求める動きが続いています。

. Development Trends

The general trend in SMD LEDs like the 3528 is towards higher luminous efficacy (more lumens per watt), improved color consistency (tighter binning), and increased reliability at higher operating temperatures. While this package remains popular, there is ongoing development in even smaller packages (e.g., 2016, 1010) for miniaturization and in chip-scale packages (CSP) that eliminate the traditional plastic body for better thermal performance and optical design flexibility. The drive for higher efficiency and lower cost per lumen continues across all LED form factors.