T3Bシリーズ 3014デュアルチップ 0.4W 白色LED データシート - サイズ 3.0x1.4x0.8mm - 電圧 6.3V - 電力 0.4W - 日本語技術文書

1. 製品概要

T3Bシリーズは、コンパクトな3014パッケージに収められた高効率表面実装型白色LEDのファミリーです。本シリーズは直列接続されたデュアルチップ構成を採用しており、より高い順電圧での動作を可能にするとともに、信頼性の高い光束出力を実現します。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おり、小型フットプリントで性能とコスト効率のバランスを提供します。

本シリーズの中核的な利点は、直列接続されたデュアルダイ設計にあります。この構成により、同程度の電力レベルのシングルダイソリューションと比較して、より優れた電流分布と熱管理が可能になります。3014パッケージ (3.0mm x 1.4mm x 0.8mm) は業界標準として広く普及しており、既存のPCBレイアウトや実装装置との互換性を確保しています。

2. 技術パラメータと仕様

2.1 絶対最大定格 (T_s=25°C)

以下のパラメータは、デバイスに永久的な損傷が生じ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 (I_F):80 mA (DC)
• 順パルス電流 (I_FP):120 mA (パルス幅 ≤10ms, デューティサイクル ≤1/10)
• 消費電力 (P_D):544 mW
• 動作温度 (T_opr):-40°C ～ +80°C
• 保管温度 (T_stg):-40°C ～ +80°C
• 接合温度 (T_j):125°C
• はんだ付け温度 (T_sld):230°C または 260°C、10秒間 (リフローはんだ付け)

2.2 電気光学特性 (T_s=25°C)

これらは標準試験条件下で測定された代表的な性能パラメータです。

• 順電圧 (V_F):6.3 V (代表値)、6.8 V (最大値) (I_F= 60 mA 時)
• 逆電圧 (V_R):5 V
• 逆電流 (I_R):10 μA (最大値) (V_R= 5 V 時)
• 指向角 (2θ_1/2):125° (代表値)

3. ビニングと発注体系

3.1 製品命名規則

型番は構造化されたコードに従います:T □□ □□ □ □ □ – □□□ □□。このコードは主要な属性を定義します:

• パッケージ/形状コード:'3B' は3014パッケージを示します。
• チップ数コード:'2' はデュアルチップ構成を示します。
• 光学系コード:'00' は一次レンズなしを示します。
• 色コード:'L' は電球色 (<3700K)、'C' は昼白色 (3700-5000K)、'W' は昼光色 (>5000K)。その他の色LED用コード (R, Y, B, G など) も存在します。
• 内部コード & 光束コード:メーカーにより特定の性能グレードに対して定義されます。

3.2 相関色温度 (CCT) ビニング

白色LEDは、CIE 1931色度図上の色度座標によって定義される標準CCTグループにビニングされます。各ビンはこの図上の楕円で指定されます。

• 27M5:2725K ±145K
• 30M5:3045K ±175K
• 40M5:3985K ±275K
• 50M5:5028K ±283K
• 57M7:5665K ±355K
• 65M7:6530K ±510K

注記: 発注時には最小光束と正確なCCTビン (楕円) を指定します。出荷は発注されたビンの色度限界に従います。

3.3 光束ビニング

試験電流60 mAにおける、異なるCCT範囲ごとの最小光束値が規定されています。代表的な演色評価数 (CRI) は ≥70 です。

• 電球色 (2700-3700K):最小 35 lm
• 昼白色 (3700-5000K):最小 38 lm
• 昼光色 (5000-7000K):最小 38 lm

許容差: 光束 ±7%、V_F±0.08V、CRI ±2、色度座標 ±0.005。

4. 性能曲線と特性

4.1 順電流 vs. 順電圧 (I-V カーブ)

I-V特性は、2つのLEDダイを直列接続した場合に典型的なものです。順電圧はシングルダイ3014 LEDの約2倍になります。曲線は指数関数的な関係を示し、ターンオン電圧は約5.5V、標準動作電流における6V以上の領域では比較的線形です。

4.2 順電流 vs. 相対光束

光束出力は順電流の増加とともに増加しますが、高電流では接合温度の上昇と効率低下により準線形の関係を示します。推奨の60mAで動作させることで、出力と寿命の最適なバランスが得られます。

4.3 分光パワー分布

分光曲線はCCTによって異なります。電球色LEDは黄赤領域 (約600-650nm) でより広く顕著なピークを持ちます。昼光色LEDは励起LEDからのより強い青ピーク (約450nm) と、蛍光体変換によるより広い黄色スペクトルを持ちます。相対分光エネルギーは接合温度とともにシフトします。

4.4 接合温度 vs. 相対光束

光束出力は接合温度の上昇とともに減少します。この熱的デレーティング効果は、アプリケーション設計における熱管理において、一貫した輝度と色点を維持するために重要です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ外形寸法

3014パッケージの公称寸法は、3.0mm (長さ) x 1.4mm (幅) x 0.8mm (高さ) です。許容差は、.X寸法に対して±0.10mm、.XX寸法に対して±0.05mmと規定されています。

5.2 パッドパターンとステンシル設計

適切なはんだ付けと機械的安定性を確保するために、推奨PCBランドパターンが提供されます。アノードとカソードのパッドは部品の底面に配置されています。リフロー時に適切なはんだ量と接合部形成を実現するために、対応するはんだペーストステンシル開口設計が推奨されます。

極性識別:パッケージには通常、カソード側を示すマーキングまたは面取りされた角があります。正確な識別については詳細な機械図面を参照してください。

6. 実装、取り扱い、保管ガイドライン

6.1 湿気感受性とベーキング

3014 LED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:未開封バッグは <30°C、<85% RH で保管してください。開封後は <30°C、<60% RH で保管し、乾燥剤入り密閉容器または窒素キャビネットでの保管が望ましいです。フロアライフ:防湿バリアバッグ開封後、工場環境条件 (<30°C/60% RH) 下で12時間以内に使用してください。
• ベーキング要件:湿度指示カードが暴露を示している場合、または部品がフロアライフを超えて暴露された場合は、ベーキングが必要です。
• ベーキング手順:60°Cで24時間ベーキングします。部品はオリジナルリール上でベーキング可能です。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、乾燥保管に戻してください。

6.2 リフローはんだ付けプロファイル

本LEDは、標準的な鉛フリー (Pb-free) リフローはんだ付けプロセスに対応しています。

• ピーク温度:230°C または 260°C。
• 液相線以上時間 (TAL):指定ピーク温度で最大10秒間。
• 熱衝撃を防ぐために、制御された温度ランプに従ってください。

7. アプリケーションノートと設計上の考慮点

7.1 電気的駆動

直列接続デュアルダイ設計のため、順電圧は約6.3Vです。安定した光出力と長寿命を確保するために、定電流ドライバの使用を強く推奨します。ドライバはより高い電圧要件に対応した定格を持つ必要があります。代表的な電流60mAで動作させることで、規定の光束が得られます。高周囲温度アプリケーションでは、電流のデレーティングが推奨されます。

7.2 熱管理

効果的な放熱が重要です。3014パッケージの熱経路は主にはんだパッドを通じてPCBへ伝わります。カソード/アノードパッドに接続された十分な熱ビアと銅面積を持つPCBを使用して放熱してください。低い接合温度を維持することで、光束、色安定性、デバイス寿命が保持されます。

7.3 光学的統合

125度の広い指向角により、バックライトパネルや一般環境照明など、広い照射が必要なアプリケーションに適しています。指向性照明には、二次光学系 (レンズ、リフレクタ) を使用できます。

8. 代表的な用途

• LED照明モジュール:電球交換、ダウンライト、パネルライト用。
• バックライト:LCD TVエッジライト、モニターバックライト、サインボード。
• 装飾照明:ストリップライト、ロープライト。
• 一般インジケータ照明:高輝度と小型サイズが要求される用途。

9. よくある質問 (FAQ)

Q: なぜ順電圧が他の白色LEDのような~3.2Vではなく~6.3Vなのですか？

A: この特定のT3Bシリーズは、パッケージ内で直列接続された2つのLEDチップを使用しています。2つのチップの順電圧が加算されるためです。

Q: デュアルチップ設計の利点は何ですか？

A> 同じ総電力であれば、単一の大きなチップと比較して、所定の電流密度においてより優れた電流拡散と熱性能を提供できる可能性があります。また、より高い電圧、より低い電流源からの動作を可能にし、ドライバ設計を簡素化できる場合があります。

Q: 正しいCCTビンをどのように選択すればよいですか？

A> 色度楕円データ (セクション3.2) を参照してください。アプリケーションで要求される色温度と色の一貫性に基づいて、ビンコード (例: 30M5) を指定します。ビンは許容される色のばらつきを定義します。

Q: はんだ付け前には常にベーキングが必要ですか？

A> いいえ。ベーキングは、湿気感受性部品が指定されたフロアライフ (12時間、<30°C/60% RH) を超えて周囲湿度に暴露された場合、または湿度指示カードが過度の吸湿を示している場合にのみ必要です。

10. 技術比較とトレンド

3014パッケージ、特にマルチチップ構成のものは、従来の3528パッケージと同様のフットプリントを維持しながら、より高い輝度密度を提供するために開発されました。シングルダイ3014と比較して、このデュアルダイT3Bシリーズは、より高い電圧ではありますが、同様の駆動電流でより高い総光束を提供します。

業界のトレンドは、より高い効率 (ルーメン毎ワット) と改善された演色性に向かって続いています。このデータシートでは最小CRIが70と規定されていますが、より優れた色品質が要求されるアプリケーション向けに、より高いCRI (>80, >90) のバリエーションが一般的に入手可能です。さらに、蛍光体技術の進歩により、すべてのCCT範囲にわたる白色LEDの分光品質と一貫性が向上し続けています。

新製品を設計する際には、エンジニアは、より優れた熱性能や光学的制御が期待できる3030や2835などの新しいパッケージタイプも考慮すべきですが、3014は多くのアプリケーションにおいてコスト効率が高く広く入手可能なソリューションであり続けています。