SMD5050N グリーンLED データシート - 外形寸法 5.0x5.0x1.6mm - 順電圧 3.2V - 消費電力 0.306W - 日本語技術文書

1. 製品概要

SMD5050Nシリーズは、信頼性が高く効率的なグリーン照明を必要とするアプリケーション向けに設計された、高輝度の表面実装LEDです。このシリーズは、コンパクトな5.0mm x 5.0mmのフットプリントと、幅広い動作条件にわたる堅牢な性能が特徴です。バックライト、装飾照明、インジケータライトなど、色と明るさの一貫性が重要な様々な照明アプリケーションに適しています。

2. 技術パラメータと仕様

2.1 絶対最大定格 (Ts=25°C)

以下の表は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性がある最大限界値を示しています。これらの値付近またはそれ以上の動作は推奨されません。

• 順電流 (IF): 90 mA
• 順パルス電流 (IFP): 120 mA (パルス幅 ≤ 10ms, デューティ比 ≤ 1/10)
• 消費電力 (PD): 306 mW
• 動作温度 (Topr): -40°C ～ +80°C
• 保存温度 (Tstg): -40°C ～ +80°C
• 接合温度 (Tj): 125°C
• はんだ付け温度 (Tsld): 200°C または 230°C、10秒間 (リフローはんだ付け)

2.2 電気光学特性 (Ts=25°C, IF=60mA)

標準試験条件下における代表的な性能パラメータです。

• 順電圧 (VF): 3.2 V (代表値), 3.4 V (最大値)
• 逆電圧 (VR): 5 V
• 主波長 (λd): 525 nm (代表値)
• 逆電流 (IR): 10 µA (最大値)
• 指向角 (2θ1/2): 120° (代表値)

3. ビニングと分類システム

3.1 光束ビニング

LEDは、順電流60mA時の光束出力に基づいてビンに分類されます。これにより、アプリケーション内での色と明るさの一貫性が確保されます。

• B4: 6.0 - 6.5 lm
• B5: 6.5 - 7.0 lm
• B6: 7.0 - 7.5 lm
• B7: 7.5 - 8.0 lm
• B8: 8.0 - 8.5 lm
• B9: 8.5 - 9.0 lm
• C1: 9.0 - 10.0 lm
• C2: 10.0 - 11.0 lm
• C3: 11.0 - 12.0 lm
• C4: 12.0 - 13.0 lm
• C5: 13.0 - 14.0 lm

3.2 主波長ビニング

正確な色出力を維持するため、LEDは主波長に応じてもビン分けされます。

• G5: 519.0 - 522.5 nm
• G6: 522.5 - 526.0 nm
• G7: 526.0 - 530.0 nm

4. 性能曲線とグラフ

このデータシートには、設計エンジニアにとって不可欠ないくつかの主要な性能グラフが含まれています。

4.1 順電圧 vs. 順電流 (IV特性曲線)

このグラフは、印加された順電圧とそれによって生じる順電流の関係を示しています。安定した動作を確保し、熱暴走を防ぐための適切な電流制限回路を設計する上で極めて重要です。

4.2 順電流 vs. 相対光束

この曲線は、駆動電流の増加に伴う光出力の変化を示しています。特定のアプリケーションにおいて、明るさと効率/消費電力のトレードオフを最適化するのに役立ちます。

4.3 接合温度 vs. 相対分光パワー分布

このグラフは、接合温度がLEDの分光出力に及ぼす影響を示しています。温度変化に伴う色安定性が重要なアプリケーションでは、この関係を理解することが不可欠です。

4.4 分光エネルギー分布曲線

この曲線は、可視スペクトル全体にわたって放出される光の詳細なビューを提供し、ピーク波長とスペクトル幅を示します。これらはグリーン色の純度を定義します。

5. 機械的仕様とパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法と外形図

SMD5050Nパッケージの公称寸法は、5.0mm (長さ) x 5.0mm (幅) x 1.6mm (高さ) です。PCBレイアウト用に、公差 (例: .X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm) を含む詳細な機械図面が提供されています。

5.2 推奨PCBランドパターンとステンシル設計

信頼性の高いはんだ付けと最適な熱性能を確保するために、特定のパッドレイアウトとソルダーペーストステンシル開口部の設計が推奨されています。これらのガイドラインに従うことで、トゥームストーニングを防止し、適切なはんだ接合部の形成を確実にします。

6. 実装、取り扱い、アプリケーションガイドライン

6.1 湿気感受性とベーキング要件

SMD5050Nシリーズは湿気感受性があります (IPC/JEDEC J-STD-020Cに基づくMSL分類)。元の防湿バッグが開封され、部品が周囲湿度にさらされた場合、ポップコーンクラックやその他の湿気起因の故障を防ぐために、リフローはんだ付け前にベーキングする必要があります。

• ベーキング条件:60°C、24時間。
• ベーキング後:部品は1時間以内にはんだ付けするか、乾燥環境 (<20% RH) で保管してください。
• 保管 (未開封):温度: 5-30°C, 湿度: <85% RH。
• 保管 (開封後):12時間以内に使用するか、乾燥キャビネット (<60% RH、できれば乾燥剤または窒素封入) で保管してください。

6.2 静電気放電 (ESD) 保護

半導体デバイスであるこれらのLEDは、静電気放電による損傷を受けやすいです。

• ESD発生源:摩擦、誘導、伝導。
• 潜在的な損傷:リーク電流の増加 (輝度/寿命の低下) または致命的な故障 (LEDの破損)。
• 保護対策:接地された静電気防止作業台、リストストラップ、イオナイザー、導電性床を使用してください。ESD安全な工具と包装材で取り扱ってください。

6.3 アプリケーション回路設計

適切な回路設計は、長寿命と高性能を実現するために重要です。

• 駆動方法:安定した光出力を確保し、LEDを電流スパイクから保護するために、定電圧源よりも定電流ドライバーの使用を強く推奨します。
• 電流制限:特に定電圧電源を使用する場合、追加の電流調整と保護のために、各LEDストリングに直列抵抗を組み込んでください。
• 極性:電源を接続する前に、常に極性を確認し、逆バイアスによる損傷を防いでください。
• 電源シーケンス:まずLED負荷をドライバー出力に接続し、その後ドライバーに入力電源を印加して、電圧トランジェントを回避してください。

6.4 取り扱い上の注意

素手や金属製ピンセットでLEDレンズを直接取り扱わないでください。

• 手による接触:皮脂がシリコーン製レンズを汚染し、光出力を低下させる可能性があります。過度の指圧はワイヤーボンドやダイを損傷する可能性があります。
• ピンセットによる接触:金属製ピンセットは、注意して使用しないとレンズやチップを傷つける可能性があります。可能であれば、真空ピックアップツールまたは専用のプラスチック製ピンセットを使用してください。

7. 製品命名規則と発注情報

製品型番は、主要な属性を定義する特定のコーディングシステムに従っています。コード構造は以下の通りです: T [形状コード] [チップ数] [レンズコード] [色コード] - [光束ビン] [波長ビン]。

• 形状コード (5A):5050Nパッケージ外形を示します。
• チップ数:パッケージ内のLEDチップの数を示します (例: 1, 2, 3)。
• レンズコード (00/01):00: 二次レンズなし、01: レンズ付き。
• 色コード (G):グリーン発光を指定します。
• 光束ビン:光束範囲に対応するコード (例: B4, C1)。
• 波長ビン:主波長範囲に対応するコード (例: G5, G6)。

8. アプリケーションノートと設計上の考慮点

8.1 熱設計

このパッケージは優れた熱性能を提供しますが、特に高電流で動作する場合や周囲温度が高い環境では、LEDの寿命と色安定性を維持するために効果的な放熱が不可欠です。PCBがLEDの放熱パッドに接続された十分な数のサーマルビアと銅面積を備えていることを確認してください。

8.2 光学設計

120度の広い指向角により、このLEDは広範囲の照明を必要とするアプリケーションに適しています。集光ビームが必要な場合は、二次光学部品 (リフレクターまたはレンズ) が必要になります。互換性のある接着剤や封止材を選択する際には、シリコーン製レンズ材料を考慮する必要があります。

8.3 信頼性と寿命

LEDの寿命は動作条件に大きく影響されます。LEDを最大定格電流以下で駆動し、接合温度を低く保つことで、動作寿命を最大化できます。信頼性の高い性能を得るためには、指定された保存温度範囲と動作温度範囲を遵守する必要があります。

9. よくある質問 (FAQ)

9.1 光束ビンの違いは何ですか？

ビン (B4からC5) は、測定された光出力に基づいて分類されたグループを表します。製品内で同じビンのLEDを使用することで、均一な明るさが確保されます。重要なアプリケーションでは、ばらつきを最小限に抑えるために、より狭いビンを指定してください。

9.2 はんだ付け前には常にベーキングが必要ですか？

いいえ。ベーキングは、湿気感受性部品が元の密封バッグが開封された後、リフローはんだ付け前に湿気のある環境にさらされた場合にのみ必要です。乾燥状態で正しく保管された部品はベーキングを必要としません。

9.3 このLEDを3.3Vの定電圧源で駆動できますか？

推奨されません。順電圧には許容差があり、温度によって変化します。代表的なVf (3.2V) に近い定電圧源を使用すると、過剰な電流が流れ、急速に故障する可能性があります。常に定電流ドライバー、または直列の電流制限抵抗を備えた定電圧源を使用してください。

9.4 波長ビンコード (G5, G6, G7) はどのように解釈すればよいですか？

これらのコードは、LEDの主波長の範囲を定義します。G5 LEDはピークが519nmから522.5nmの間 (やや青みがかったグリーン) の光を発し、G7 LEDはピークが526nmから530nmの間 (やや黄みがかったグリーン) の光を発します。目標とする色度点に一致するビンを選択してください。