SMD5050N 青色LED データシート - パッケージ 5.0x5.0x1.6mm - 電圧 3.2V - 電力 0.306W - 技術文書

1. 製品概要

SMD5050Nシリーズは、コンパクトな5.0mm x 5.0mmのフットプリントで高輝度と高信頼性を要求されるアプリケーション向けに設計された表面実装型LEDです。本資料は、青色バリアント（モデルT5A003BA）の完全な技術仕様を提供します。本デバイスは自動組立プロセスに適した標準SMDパッケージを採用しており、バックライト、看板、装飾照明、一般照明での使用を想定しています。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

以下のパラメータは、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のある限界値を定義します。全ての値は周囲温度(T_s) 25°Cで規定されています。

• 順方向電流 (I_F):90 mA (連続)
• 順方向パルス電流 (I_FP):120 mA (パルス幅 ≤10ms, デューティ比 ≤1/10)
• 電力損失 (P_D):306 mW
• 動作温度 (T_opr):-40°C ～ +80°C
• 保管温度 (T_stg):-40°C ～ +80°C
• 接合部温度 (T_j):125°C
• はんだ付け温度 (T_sld):リフローはんだ付け、ピーク温度200°Cまたは230°C、最大10秒間。

2.2 電気的・光学的特性

代表的な動作パラメータは、推奨試験条件である順方向電流(I_s)=60mA、T_F=25°Cで測定されます。

• 順方向電圧 (V_F):代表値 3.2V, 最大値 3.4V (許容差: ±0.08V)
• 逆方向電圧 (V_R):5 V
• 逆方向電流 (I_R):最大 10 µA (V_R=5V時)
• 主波長 (λ_d):460 nm (セクション2.4のビニング値を参照)
• 指向角 (2θ_1/2):120° (広指向角、レンズレス設計)

3. ビニングシステムの説明

3.1 光束ビニング

光束出力は一貫性を確保するためビンに分類されます。測定はI_F=60mA、許容差±7%で行われます。

• コード A4:最小 1.5 lm, 代表値 2.0 lm
• コード A5:最小 2.0 lm, 代表値 2.5 lm
• コード A6:最小 2.5 lm, 代表値 3.0 lm
• コード A7:最小 3.0 lm, 代表値 3.5 lm
• コード A8:最小 3.5 lm, 代表値 4.0 lm

3.2 主波長ビニング

青色の発色は波長ビニングにより精密に制御されています。

• コード B1:445 nm – 450 nm
• コード B2:450 nm – 455 nm
• コード B3:455 nm – 460 nm
• コード B4:460 nm – 465 nm

4. 性能曲線分析

本データシートには、回路設計及び熱管理に不可欠な主要な性能グラフが含まれています。

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流 (I-V曲線)

このグラフは電圧と電流の非線形関係を示しています。順方向電圧は電流と共に増加し、温度にも依存します。設計者はこの曲線を用いて電力損失(V_F* I_F)を計算し、特にV_F increases.

が高くなる低温時にドライバが必要な電圧を供給できることを確認する必要があります。

4.2 相対光束 vs. 順方向電流

この曲線は、光出力が駆動電流に応じてどのように変化するかを示しています。出力は電流と共に増加しますが、効率は熱効果の増大により高電流では一般的に低下します。推奨試験点である60mAを大幅に超えて動作させると、寿命の短縮や色ずれを引き起こす可能性があります。

4.3 相対分光出力 vs. 接合部温度

青色LEDの場合、ピーク波長は接合部温度に応じてシフトします（一般的に0.1-0.3 nm/°C）。安定した色出力を要求されるアプリケーションでは、このグラフが重要です。高い接合部温度は赤方偏移（波長の長波長化）を引き起こし、熱設計において考慮する必要があります。

4.4 分光出力分布

このグラフは青色LEDの全発光スペクトルを示し、主波長（例：460nm）付近に狭いピークがあります。InGaNベースの青色LEDの半値全幅(FWHM)は一般的に20-30nmです。スペクトルを理解することは、カラーミキシングアプリケーションや、青色発光体を用いた蛍光体変換による白色光生成において重要です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

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。許容差を含む詳細な機械図面が提供されています：.X寸法の許容差は±0.10mm、.XX寸法の許容差は±0.05mmです。

5.2 推奨パッドレイアウト及びステンシル設計

信頼性の高いはんだ付けのため、特定のパッドパターンが推奨されます。パッド設計は適切なはんだフィレット形成と機械的強度を確保します。対応するステンシル開口設計が提供され、はんだペースト量を制御します。これは、ブリッジやはんだ不足なく信頼性の高いはんだ接合を実現するために重要です。

5.3 極性識別

LEDのカソードは通常、パッケージ上にマーキングされています。組立時には正しい極性を確認し、5Vに制限された逆バイアスを防止する必要があります。

6. はんだ付け及び組立ガイドライン

6.1 湿気感受性及びベーキング

• SMD5050Nパッケージは湿気感受性があります（IPC/JEDEC J-STD-020Cに基づくMSL分類）。保管:
• 乾燥剤入りの元の密封袋にて、<30°C、<85%RHで保管してください。フロアライフ:
• 密封袋を開封後、<30°C/<60%RHで保管した場合、12時間以内に使用してください。ベーキングが必要な場合:
• 袋が12時間以上開封されている場合、または湿度指示カードが高湿度を示している場合。ベーキング手順:

60°Cで24時間ベーキングしてください。60°Cを超えないでください。ベーキング後1時間以内に使用するか、乾燥キャビネット（<20%RH）に保管してください。

6.2 リフローはんだ付けプロファイル

本LEDは、ピーク温度200°Cまたは230°C、最大10秒間の鉛フリーリフロープロファイルに耐えることができます。シリコーン封止材及びワイヤーボンドへの熱ストレスを最小限に抑えるため、具体的なプロファイル推奨事項を参照してください。

7. 静電気放電 (ESD) 保護

• 青色LEDは静電気放電に敏感です。故障モードにはリーク電流の増加（輝度低下、色ずれ）や致命的な故障（LEDの破壊）が含まれます。防止対策:
• 接地された静電気防止作業台、フロアマット、リストストラップを使用してください。作業者:
• 作業者は静電気防止衣及び手袋を着用する必要があります。設備:
• イオナイザーを使用し、はんだごてが適切に接地されていることを確認してください。包装:

取り扱い及び輸送には導電性または静電気防止材料を使用してください。

8. アプリケーション回路設計

8.1 駆動方法定電流駆動を強く推奨します。

LEDは電流駆動デバイスであり、その光出力は電圧ではなく電流に比例します。定電流源は安定した輝度を提供し、LEDを熱暴走から保護します。

8.2 電流制限抵抗 (定電圧源使用時)_{定電圧源（例：安定化DC電源）を使用する必要がある場合は、直列の電流制限抵抗が必須です。抵抗値はオームの法則を用いて計算します：R = (V}supply_F- V_F) / I_R。抵抗の定格電力は十分である必要があります：P_F= (I_F)² * R。この方法は、V

が温度によって変動するため、定電流駆動に比べて効率が低く、安定性も劣ります。

8.3 接続順序

LEDモジュールをドライバに接続する際は、電圧スパイクを避けるため以下の順序に従ってください：1) LEDとドライバの極性を確認します。2) ドライバの出力をLEDモジュールに接続します。3) 最後に、ドライバの入力を電源に接続します。これにより、通電状態のドライバをLEDに接続することを防止します。

• 9. 取り扱い及び保管上の注意直接手で触れないこと:
• 素手でLEDレンズに触れないでください。皮脂などの汚れがシリコーンに付着し、光出力を低下させる可能性があります。適切な工具を使用:
• 真空ピックアップツールまたは柔らかい先端のピンセットを使用してください。レンズに過度な機械的圧力を加えると、ワイヤーボンドやダイを損傷する可能性があります。長期保管:

開封済みのパッケージは、5-30°C、<60%RHの条件で、窒素パージまたは乾燥剤を入れた乾燥キャビネットに保管してください。

10. 製品命名規則及び発注情報

• 型番は構造化されたコードに従います：T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。主要な要素は以下の通りです：パッケージコード (5A):
• 5050Nパッケージサイズを示します。チップ数:
• パッケージ内のLEDダイの数を示します（例：1, 2, 3）。カラーコード (B):
• Bは青色を示します。その他のコード：R (赤), Y (黄), G (緑) など。光学系コード (00):
• 00は二次レンズなし（一次レンスのみ）を示します。光束ビンコード (例：A6):
• 光束出力ビンを指定します。波長ビンコード (例：B3):

主波長ビンを指定します。

• 11. 代表的なアプリケーション例バックライト:
• LCDテレビ及びモニターのエッジライト、広告用ライトボックス。装飾照明:
• 建築アクセント照明、コーブ照明、看板。一般照明:
• 蛍光体変換を用いた白色LEDモジュールの構成部品として。自動車内装照明:
• ダッシュボード、足元灯、アンビエント照明。民生電子機器:

状態表示灯、キーボードバックライト。

12. 設計上の考慮点及びFAQ

12.1 適切な電流はどのように選択しますか？

輝度、効率、寿命の最適なバランスのため、推奨試験電流である60mA以下で動作させてください。高い電流は光出力を増加させますが、より多くの熱を発生させ、光束維持率の低下や色ずれを引き起こす可能性があります。

12.2 なぜ熱管理が重要ですか？_jLEDの性能及び寿命は接合部温度に反比例します。高いT

は光出力を低下させ（光束維持率低下）、色ずれ（青色及び白色LEDの場合）を引き起こし、早期故障の原因となります。特に高出力または密閉されたアプリケーションでは、十分な放熱対策を確保してください。

12.3 複数のLEDを直列または並列に接続できますか？直列接続が推奨されます_F。定電流ドライバを使用する場合、同じ電流が全てのLEDを流れます。ドライバのコンプライアンス電圧が、直列接続された全てのLEDのVの合計よりも高いことを確認してください。並列接続は一般的に推奨されません_F。V

のビン間ばらつきにより、電流の不均衡や輝度ムラ/過熱を引き起こす可能性があるためです。並列接続が避けられない場合は、各並列ブランチに個別の電流制限抵抗を使用してください。

13. 技術比較及びトレンド