目次
- 1. 製品概要
- 1.1 主な特長
- 1.2 対象アプリケーション
- 2. 技術仕様詳細
- 2.1 絶対最大定格
- リードはんだ付け温度:
- ):
- F
- 3. ビニングシステム仕様
- ビン PQ:
- 3.2 主波長ビニング
- ビン B07:
- ビン B08:
- ビン B09:
- 470.0 nm(最小)から475.0 nm(最大)
- 通常の動作範囲(例:最大30 mAまで)では、光出力は順電流にほぼ比例します。最大電流を超えると、超線形の効率低下や損傷の可能性があります。
- 光度は、接合温度が上昇すると一般的に減少します。30°Cを超える場合の0.4 mA/°Cのディレーティング係数は、熱的影響を管理し、より高い周囲温度での最大許容電流を減らすことで信頼性を維持するために規定されています。
- 5.1 外形寸法
- リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る位置で測定されます。
- はんだ付け前に、室温でリードを成形してください。
- 温度:最大350°C。時間:最大3秒(1回のみ)。位置:エポキシボール基部から1.6mm以上離す。
- フローはんだ付け:
- 保管:
- 推奨環境:周囲温度≤30°C、相対湿度≤70%。元の包装から取り出したLEDは、3ヶ月以内に使用してください。長期保管の場合は、乾燥剤入りの密閉容器または窒素雰囲気を使用してください。
- 7. パッケージング・発注情報
- 8. アプリケーション設計推奨事項
- LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを駆動する際に均一な輝度を確保するためには、各LEDに直列に電流制限抵抗を配置する必要があります(回路A)。個々の順電圧 (V
- ) のばらつきにより、電流分配と輝度に大きな差が生じる可能性があるため、LEDを直接並列に接続すること(回路B)は推奨されません。
- 8.2 静電気放電 (ESD) 保護
- 接地されたリストストラップまたは静電気防止手袋の使用。
- 10. よくあるご質問 (FAQ)
- いいえ。LEDを電圧源に直接接続することは、制御されない電流の流れを許し、最大定格をすぐに超えてデバイスを破壊するため、強く推奨されません。定電圧源からの安全な動作のためには、直列抵抗が必須です。
- 部品選定:
- 回路設計:
1. 製品概要
LTL17KCBP5Dは、幅広い電子機器アプリケーションにおける状態表示および照明用に設計された、高効率のスルーホール型LEDです。青色の拡散レンズを備えた一般的なT-1(5mm)径パッケージを採用しており、広い視野角と均一な光分布を提供します。本デバイスはInGaN技術を用いて構築され、主波長470 nmの青色光を発光します。
1.1 主な特長
- 低消費電力かつ高発光効率を実現。
- RoHS指令および鉛フリー製造基準に準拠。
- 既存の設計への容易な統合を可能にする標準T-1(5mm)フォームファクタ。
- 広角で柔らかい光を放射する青色拡散レンズ。
1.2 対象アプリケーション
本LEDは、信頼性の高い効率的な視覚的インジケータを必要とする様々な分野に適しています。主な適用分野は以下の通りです:
- 通信機器
- コンピュータ周辺機器およびマザーボード
- 民生用電子機器
- 家電製品
- 産業用制御パネルおよび機械
2. 技術仕様詳細
このセクションでは、LEDの性能を定義する電気的、光学的、および熱的パラメータの詳細な分析を提供します。
2.1 絶対最大定格
これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性がある限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。
- 電力損失 (Pd):最大108 mW。
- ピーク順電流 (IF(PEAK)):デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10µsのパルスに対して100 mA。
- 連続順電流 (IFF):
- 最大30 mA DC。電流ディレーティング:A周囲温度 (T
- A) が30°Cを超える場合、1°Cあたり0.4 mAの線形ディレーティングを適用。動作温度範囲 (Topr
- ):-30°C から +85°C。保存温度範囲 (Tstg
- ):-40°C から +100°C。
リードはんだ付け温度:
LED本体から1.6mmの位置で測定し、最大260°C、5秒間。
- 2.2 電気的・光学的特性Vこれらのパラメータは周囲温度25°Cで測定され、典型的な動作性能を表します。光度 (IFV
- ):310 mcd(最小)から1500 mcd(最大)の範囲で、順電流 (IF) 20 mAにおける代表値は680 mcdです。保証値には±15%の試験許容差が適用されます。
- 視野角 (2θp1/2):
- 50度。これは光度が軸上(中心)値の半分に低下する全角です。dピーク波長 (λP
- ):468 nm。
- 主波長 (λFD):F460 nmから475 nmの範囲で、代表値は470 nmです。これは人間の目が知覚する単一波長です。
- スペクトル半値幅 (Δλ):R22 nm。これは放射される青色光のスペクトル純度を示します。順電圧 (VRF
):
2.7V(最小)から3.6V(最大)の範囲で、I
F
= 20 mAにおける代表値は3.2Vです。
- 逆電流 (IR
- ):逆電圧 (V
- R) 5Vにおいて最大10 µA。本デバイスは逆バイアス下での動作用には設計されていません。
3. ビニングシステム仕様
LEDは、主要な光学パラメータに基づいてビンに分類され、生産ロット内の一貫性を確保します。これにより、設計者は特定の色および輝度要件を満たす部品を選択できます。
- 3.1 光度ビニングビニングは試験電流20 mAで行われます。各ビンの限界値には±15%の許容差があります。
- ビン KL:310 mcd(最小)から520 mcd(最大)
- ビン MN:520 mcd(最小)から880 mcd(最大)
ビン PQ:
880 mcd(最小)から1500 mcd(最大)
3.2 主波長ビニング
ビニングは試験電流20 mAで行われます。
ビン B07:
460.0 nm(最小)から465.0 nm(最大)
ビン B08:
465.0 nm(最小)から470.0 nm(最大)
ビン B09:
470.0 nm(最小)から475.0 nm(最大)
4. 性能曲線分析
- 提供されたテキストでは特定のグラフィカルな曲線は詳細に記述されていませんが、標準的な半導体物理学に基づいて、このようなLEDの典型的な性能傾向を説明できます。
- 4.1 順電流対順電圧 (I-V曲線)
- LEDは、ダイオードに典型的な非線形I-V特性を示します。順電圧は正の温度係数を持ち、所定の電流において接合温度が上昇するとわずかに減少することを意味します。
- 4.2 光度対順電流
通常の動作範囲(例:最大30 mAまで)では、光出力は順電流にほぼ比例します。最大電流を超えると、超線形の効率低下や損傷の可能性があります。
4.3 温度依存性
光度は、接合温度が上昇すると一般的に減少します。30°Cを超える場合の0.4 mA/°Cのディレーティング係数は、熱的影響を管理し、より高い周囲温度での最大許容電流を減らすことで信頼性を維持するために規定されています。
5. 機械的・パッケージ情報
5.1 外形寸法
- LEDは標準的なT-1(5mm)ラジアル・スルーホールパッケージに準拠しています。主な寸法上の注意点は以下の通りです:
- 全ての寸法はミリメートル(インチ)です。
- 特に指定がない限り、一般的な公差は±0.25mm(.010\")です。
- フランジ下の樹脂突出部の最大は1.0mm(.04\")です。
リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る位置で測定されます。
5.2 極性識別
- 長いリードは通常アノード(正極端子)を示し、短いリードはカソード(負極端子)を示します。さらに、レンズフランジ上の平坦部はカソードと揃えられていることが多いです。6. はんだ付け・組立ガイドライン
- 適切な取り扱いは、損傷を防止し長期信頼性を確保するために重要です。6.1 リード成形
- 曲げ加工は、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で行う必要があります。リードフレームの基部を支点として使用しないでください。
はんだ付け前に、室温でリードを成形してください。
- PCB組立時には、機械的ストレスを避けるために最小限のクリンチ力を使用してください。6.2 はんだ付け条件
- はんだ付け点とレンズ基部の間には、最低3mmのクリアランスを確保する必要があります。レンズをはんだに浸漬することは避けてください。はんだごて:
温度:最大350°C。時間:最大3秒(1回のみ)。位置:エポキシボール基部から1.6mm以上離す。
フローはんだ付け:
- 予熱:最大100°C、最大60秒。はんだ波:最大260°C。時間:最大5秒。浸漬位置:エポキシボール基部から2mm以上離す。
- 重要:
- IRリフローはんだ付けは、このスルーホールLED製品には適していません。過度の温度や時間は、レンズ変形や致命的な故障を引き起こす可能性があります。
- 6.3 保管・洗浄
保管:
推奨環境:周囲温度≤30°C、相対湿度≤70%。元の包装から取り出したLEDは、3ヶ月以内に使用してください。長期保管の場合は、乾燥剤入りの密閉容器または窒素雰囲気を使用してください。
洗浄:F必要に応じて、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤を使用してください。
7. パッケージング・発注情報
7.1 パッケージング仕様
- 1袋あたり1,000個(静電気防止包装袋)。
- 内箱1箱あたり10袋(合計10,000個)。
- 外箱1箱あたり内箱8箱(合計80,000個)。
- 出荷ロットごとに、最終パックのみが満量でない数量となる場合があります。
8. アプリケーション設計推奨事項
8.1 駆動回路設計
LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを駆動する際に均一な輝度を確保するためには、各LEDに直列に電流制限抵抗を配置する必要があります(回路A)。個々の順電圧 (V
F
) のばらつきにより、電流分配と輝度に大きな差が生じる可能性があるため、LEDを直接並列に接続すること(回路B)は推奨されません。
8.2 静電気放電 (ESD) 保護
LEDは静電気放電による損傷を受けやすいです。予防措置には以下が含まれます:
接地されたリストストラップまたは静電気防止手袋の使用。
すべての機器、作業台、保管ラックが適切に接地されていることを確認。pプラスチックレンズ上の静電気を中和するためのイオナイザーの使用。担当者に対するESDトレーニングおよび認定の維持。8.3 熱管理d電力損失は低いですが、特に密閉または高温環境では、発光出力とデバイス寿命を維持するために、周囲温度30°C以上での電流ディレーティング仕様を遵守することが不可欠です。9. 技術比較・考察dLTL17KCBP5Dは、ユビキタスなパッケージにおいて、輝度、視野角、および信頼性のバランスを提供します。透明レンズタイプと比較して、拡散レンズはより広く均一な視野円錐を提供し、視野角が固定されていない状態インジケータに理想的です。代表的な順電圧3.2Vは、適切な直列抵抗とともに使用する場合、一般的な3.3Vおよび5Vのロジック電源との互換性があります。
10. よくあるご質問 (FAQ)
10.1 電流制限抵抗なしでこのLEDを駆動できますか?
いいえ。LEDを電圧源に直接接続することは、制御されない電流の流れを許し、最大定格をすぐに超えてデバイスを破壊するため、強く推奨されません。定電圧源からの安全な動作のためには、直列抵抗が必須です。
10.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?ピーク波長 (λ
- P):
- スペクトルパワー分布が最大となる波長。主波長 (λFDF):基準白色光と組み合わせたときに、LEDの知覚色と一致する単一波長。λDFは、人間の視覚における色仕様により関連性があります。F10.3 ビニングコードはどのように解釈すればよいですか?2包装袋に印刷されたビンコード(例:MN-B08)は、内部のLEDの光度範囲(MN:520-880 mcd)および主波長範囲(B08:465-470 nm)を指定します。特定のビンを選択することで、アプリケーションにおける色と輝度の一貫性が確保されます。211. 設計ユースケース例
- シナリオ:5Vラインで駆動されるネットワークルーターのフロントパネル状態インジケータを設計。様々な角度から明確に視認可能である必要があります。
部品選定:
50°の視野角と拡散レンズを備えたLTL17KCBP5Dが優れた選択肢です。
回路設計:
代表的な輝度を得るために目標I
LED仕様用語集
LED技術用語の完全な説明
光電性能
| 用語 | 単位/表示 | 簡単な説明 | なぜ重要か |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W (ルーメン毎ワット) | 電力ワット当たりの光出力、高いほどエネルギー効率が良い。 | エネルギー効率等級と電気コストを直接決定する。 |
| 光束 | lm (ルーメン) | 光源から発せられる全光量、一般に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを決定する。 |
| 視野角 | ° (度)、例:120° | 光強度が半分になる角度、ビーム幅を決定する。 | 照明範囲と均一性に影響する。 |
| 色温度 | K (ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の暖かさ/冷たさ、低い値は黄色がかった/暖かい、高い値は白っぽい/冷たい。 | 照明の雰囲気と適切なシナリオを決定する。 |
| 演色性指数 | 無次元、0–100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≥80は良好。 | 色の真実性に影響し、ショッピングモール、美術館などの高要求場所で使用される。 |
| 色差許容差 | マクアダム楕円ステップ、例:「5ステップ」 | 色の一貫性指標、ステップが小さいほど色の一貫性が高い。 | 同じロットのLED全体で均一な色を保証する。 |
| 主波長 | nm (ナノメートル)、例:620nm (赤) | カラーLEDの色に対応する波長。 | 赤、黄、緑の単色LEDの色相を決定する。 |
| 分光分布 | 波長 vs 強度曲線 | 波長全体の強度分布を示す。 | 演色性と色品質に影響する。 |
電気パラメータ
| 用語 | 記号 | 簡単な説明 | 設計上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 順電圧 | Vf | LEDを点灯するための最小電圧、「始動閾値」のようなもの。 | ドライバ電圧は≥Vfでなければならず、直列LEDの場合は電圧が加算される。 |
| 順電流 | If | LEDの正常動作のための電流値。 | 通常は定電流駆動、電流が明るさと寿命を決定する。 |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間耐えられるピーク電流、調光やフラッシュに使用される。 | パルス幅とデューティサイクルは損傷を避けるために厳密に制御する必要がある。 |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧、それを超えると破壊される可能性がある。 | 回路は逆接続や電圧スパイクを防ぐ必要がある。 |
| 熱抵抗 | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗、低いほど良い。 | 高い熱抵抗はより強力な放熱を必要とする。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電に耐える能力、高いほど脆弱性が低い。 | 生産時には帯電防止対策が必要、特に敏感なLEDには。 |
熱管理と信頼性
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実際の動作温度。 | 10°Cの低下ごとに寿命が2倍になる可能性がある;高すぎると光衰、色ずれを引き起こす。 |
| 光束減衰 | L70 / L80 (時間) | 明るさが初期の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「サービス寿命」を直接定義する。 |
| 光束維持率 | % (例:70%) | 時間経過後に残った明るさの割合。 | 長期使用における明るさの保持能力を示す。 |
| 色ずれ | Δu′v′またはマクアダム楕円 | 使用中の色変化の程度。 | 照明シーンでの色の一貫性に影響する。 |
| 熱劣化 | 材料劣化 | 長期的な高温による劣化。 | 明るさ低下、色変化、または開放回路故障を引き起こす可能性がある。 |
パッケージングと材料
| 用語 | 一般的な種類 | 簡単な説明 | 特徴と応用 |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC、PPA、セラミック | チップを保護し、光学的/熱的インターフェースを提供するハウジング材料。 | EMC:耐熱性が良く、低コスト;セラミック:放熱性が良く、寿命が長い。 |
| チップ構造 | フロント、フリップチップ | チップ電極配置。 | フリップチップ:放熱性が良く、効率が高い、高電力用。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、珪酸塩、窒化物 | 青チップを覆い、一部を黄/赤に変換し、白に混合する。 | 異なる蛍光体は効率、CCT、CRIに影響する。 |
| レンズ/光学 | フラット、マイクロレンズ、TIR | 光分布を制御する表面の光学構造。 | 視野角と配光曲線を決定する。 |
品質管理とビニング
| 用語 | ビニング内容 | 簡単な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束ビン | コード例:2G、2H | 明るさでグループ化され、各グループに最小/最大ルーメン値がある。 | 同じロット内で均一な明るさを保証する。 |
| 電圧ビン | コード例:6W、6X | 順電圧範囲でグループ化される。 | ドライバのマッチングを容易にし、システム効率を向上させる。 |
| 色ビン | 5ステップマクアダム楕円 | 色座標でグループ化され、狭い範囲を保証する。 | 色の一貫性を保証し、器具内の不均一な色を避ける。 |
| CCTビン | 2700K、3000Kなど | CCTでグループ化され、各々に対応する座標範囲がある。 | 異なるシーンのCCT要件を満たす。 |
テストと認証
| 用語 | 標準/試験 | 簡単な説明 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 一定温度での長期照明、明るさの減衰を記録する。 | LED寿命の推定に使用される (TM-21と併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定標準 | LM-80データに基づいて実際の条件下での寿命を推定する。 | 科学的な寿命予測を提供する。 |
| IESNA | 照明学会 | 光学的、電気的、熱的試験方法を網羅する。 | 業界で認められた試験基盤。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質 (鉛、水銀) がないことを保証する。 | 国際的な市場参入要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明製品のエネルギー効率と性能認証。 | 政府調達、補助金プログラムで使用され、競争力を高める。 |