T3Bシリーズ 3014 ホワイトLED データシート - 外形寸法 3.0x1.4x0.8mm - 順電圧 3.1V - 消費電力 0.2W - 技術文書

1. 製品概要

T3Bシリーズは、一般照明用途向けに設計されたコンパクトで高性能な表面実装型発光ダイオード（SMD LED）のファミリーです。本シリーズは、業界標準の3014フットプリントに封入されたシングルチップ0.2WホワイトLEDダイを使用しています。主なターゲット市場は、ディスプレイ用バックライトユニット（BLU）、装飾照明、インジケータランプ、および小型フォームファクタで信頼性が高く効率的で均一な白色光出力が求められる様々な民生電子機器が含まれます。

本シリーズの中核的な利点は、自動化組立プロセスを容易にする標準化されたパッケージサイズと、光束、色温度、順電圧に対して明確に定義されたビニングシステムにあります。これにより、量産において予測可能な性能と色の一貫性が保証されます。本製品は標準的な産業用温度範囲内での動作を想定して設計されており、幅広い屋内用途に適しています。

2. 技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

以下のパラメータは、LED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。これらの条件下での動作は保証されません。

• 順電流（IF）：80 mA（最大連続電流）。
• 順パルス電流（IFP）：120 mA（最大、パルス幅 ≤10ms、デューティサイクル ≤1/10）。
• 消費電力（PD）：288 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（最大）。
• はんだ付け温度（Tsld）：リフローはんだ付け、230°Cまたは260°Cで最大10秒間。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、はんだ付け点温度（Ts=25°C）25°Cの標準試験条件で測定され、代表的な性能を示します。

• 順電圧（VF）：3.1 V（代表値）、3.6 V（最大） IF=60mA時。
• 逆電圧（VR）：5 V（最大）。
• 逆電流（IR）：10 μA（最大） VR=5V時。
• 指向角（2θ1/2）：110°（代表値）。この広いビーム角は、二次レンズのない3014パッケージの特徴です。

3. ビニングシステム説明

色と明るさの一貫性を確保するために、包括的なビニングシステムが採用されています。これにより、設計者は特定のアプリケーション要件に合致するLEDを選択することができます。

3.1 色温度（CCT）ビニング

ホワイトLEDは、いくつかの相関色温度（CCT）ビンに分類され、それぞれCIE 1931色度図上の目標値と楕円形の色度領域によって定義されます。3014シリーズの標準注文ビンは以下の通りです：

• 27M5：2725K ±145K（ウォームホワイト）
• 30M5：3045K ±175K（ウォームホワイト）
• 40M5：3985K ±275K（ニュートラルホワイト）
• 50M5：5028K ±283K（クールホワイト）
• 57M7：5665K ±355K（クールホワイト）
• 65M7：6530K ±510K（クールホワイト）

命名規則（例：27M5）は、公称CCTと色許容差を定義するために使用されるマクアダム楕円のサイズ（5ステップまたは7ステップ）を示します。楕円ステップが小さいほど、色の制御が厳密であることを意味します。

3.2 光束ビニング

光束は、試験電流60mAにおける最小値に基づいてビニングされます。ビンは、異なるCCT範囲と平均演色評価数（Ra）値（70または80）に対して個別に定義されます。例えば、Ra70のニュートラルホワイト（3700-5000K）の場合、利用可能なビンはD3（20-22 lm 最小）、D4（22-24 lm 最小）、D5（24-26 lm 最小）です。注文仕様は最小光束を指定していることに注意することが重要です。実際に出荷される部品はこの最小値を超える可能性がありますが、常に指定された色度領域内に収まります。

3.3 順電圧ビニング

定電流制御回路の設計を支援するため、LEDは動作電流における順電圧（VF）によってもビニングされます。ビンはコードB（2.8-2.9V）からコードH（3.4-3.5V）までの範囲にあり、代表値3.1VはビンDまたはEに対応します。VFビンを一致させることで、並列LEDストリングにおける輝度の均一性向上に役立ちます。

4. 性能曲線分析

4.1 電流-電圧（I-V）特性

I-V曲線は順電圧と順電流の関係を示します。ダイオードに典型的な非線形特性を持ちます。推奨動作電流60mAでは、順電圧は約3.1Vです。設計者は、電圧の小さな変化が電流の大きな変化につながるため、LEDが所望の電流点で動作することを保証するために、定電流ドライバまたは適切な電流制限抵抗を使用する必要があります。

4.2 相対光束 vs. 順電流

このグラフは、光出力が電流とともに増加するが、線形ではないことを示しています。電流を増やすと明るさは向上しますが、消費電力と接合温度も上昇し、寿命や色ずれに影響を与える可能性があります。最大定格が80mAであっても、推奨値60mAを大幅に超えて動作することは、光束維持率の低下を加速するため推奨されません。

4.3 分光パワー分布と熱的影響

異なるCCT範囲（ウォーム、ニュートラル、クールホワイト）に対する相対分光パワー分布曲線が提供されています。クールホワイトLEDはスペクトルの青色領域により多くのエネルギーを持ちます。別のグラフは、接合温度が相対分光エネルギーに及ぼす影響を示しています。接合温度が上昇すると、一般的に全体的な光出力は減少（光束維持率低下）し、蛍光体を塗布した青色チップに基づくホワイトLEDでは、色度に微妙なシフトが生じる可能性があります。製品寿命を通じて一貫した色と光出力を維持するためには、効果的な熱管理が不可欠です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ外形寸法

本LEDは3014パッケージ規格に準拠しており、公称寸法は3.0mm（長さ）x 1.4mm（幅）x 0.8mm（高さ）です。公差付きの詳細な寸法図が提供されています：.Xと記載された寸法の公差は±0.10mm、.XXと記載された寸法の公差は±0.05mmです。

5.2 パッドレイアウトとステンシル設計

確実なはんだ付けを確保するための、PCB設計用の推奨フットプリント（ランドパターン）が提供されており、アノードとカソードのパッドサイズと間隔を示しています。表面実装技術（SMT）組立時のはんだペースト塗布用の対応するステンシルパターンも提供されています。カソードは通常、パッケージ上の緑色の着色または切り欠きでマーキングされています。

6. はんだ付け、組立、保存ガイドライン

6.1 湿気感受性とベーキング

3014パッケージは湿気感受性があります（IPC/JEDEC J-STD-020に基づくMSL分類）。元の真空密封された防湿バッグが開封され、LEDが周囲湿度にさらされた場合、高温リフロー工程中のポップコンクラックやその他の湿気誘起損傷を防ぐために、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。

• 保存：未開封のバッグは30°C以下、85%RH以下で保存してください。開封後は、バッグ内の湿度指示カードに指定されたフロアライフ内に部品を使用してください。
• ベーキング条件：ベーキングが必要な場合（例：フロアライフ超過）、元のリール上で60°C、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。ベーキング後は1時間以内にはんだ付けするか、乾燥キャビネット（<20% RH以下）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、標準的な赤外線または対流式リフロー工程に耐えることができます。パッケージの最高ピーク温度は260°Cを超えてはならず、230°C以上の時間は10秒以内に制限する必要があります。LED部品への熱衝撃なく確実なはんだ接合を確保するために、予熱、ソーク、リフロー、冷却の各段階を含む推奨リフロープロファイルに従ってください。

7. アプリケーションノートと設計上の考慮事項

7.1 回路設計

安定した光出力を得るためには、常に定電流源でLEDを駆動してください。定電圧電源と直列抵抗を使用する場合は、データシートの最大順電圧を使用して抵抗値を正確に計算し、最悪条件下でも電流が最大定格を超えないようにしてください。並列アレイを設計する際は、電流バランスを取るために順電圧ビニングを考慮してください。

7.2 熱管理

消費電力はわずか0.2Wですが、長寿命と色安定性のためには効果的な放熱が重要です。特に複数のLEDを密に配置して動作させる場合や最大電流近くで動作させる場合は、PCBに十分な放熱対策があることを確認してください。最大接合温度125°Cを超えないようにする必要があります。接合からはんだ付け点までの熱抵抗（Rth js）は、熱設計計算における重要なパラメータです。

7.3 光学統合

110度の指向角は、面照明やバックライト用拡散板に適した、ランバート分布に近い広い放射パターンを提供します。より集光したビームを必要とするアプリケーションでは、二次光学系（レンズまたはリフレクタ）を使用する必要があります。本パッケージには一次シリコンレンズが備わっていますが、統合された二次光学系はありません。

8. 型番命名規則

製品命名規則は以下の構造化された形式に従います：T [形状コード] [チップ数量] [レンズコード] [色コード] - [光束コード][電圧コード].

• 形状コード（3B）：3014パッケージを示します。
• チップ数量（S）：シングル小電力チップ（0.2W）を表すS。
• レンズコード（00）：二次レンズなし（一次レンズのみ）を表す00。
• 色コード（L/C/W）：ウォームホワイト（<3700K）を表すL、ニュートラルホワイト（3700-5000K）を表すC、クールホワイト（>5000K）を表すW。
• 光束コード（例：D3）：光束ビンを指定します。
• 電圧コード（例：E）：順電圧ビンを指定します。

例：T3B00SLA-D3E は、3014パッケージ、シングルチップ、二次レンズなし、ウォームホワイトLED、D3光束ビン、E電圧ビンにデコードされます。