目次
- 1. 製品概要
- 1.1 一般説明
- 1.2 特徴
- 1.3 用途
- 2. 技術パラメータ分析
- 2.1 電気/光学特性（Ts=25°C、IF=3mA）
- 2.2 絶対最大定格（Ts=25°C）
- 2.3 ビニングシステム（IF=3mA）
- 3. 性能曲線分析
- 4. 機械的・パッケージ情報
- 4.1 パッケージ寸法
- 4.2 キャリアテープ＆リール
- 4.3 防湿包装
- 5. はんだ付け・組立ガイドライン
- 5.1 リフローはんだ付けプロファイル
- 5.2 手はんだ付けと修理
- 5.3 取り扱い注意事項
- 6. 梱包・注文情報
- 7. アプリケーション推奨事項
- 8. 技術比較
- 9. よくある質問
- 10. 実用的なアプリケーション事例
- 11. 動作原理
- 12. 開発動向
- LED仕様用語集
- 光電性能
- 電気パラメータ
- 熱管理と信頼性
- パッケージングと材料
- 品質管理とビニング
- テストと認証
1. 製品概要
1.1 一般説明
この白色LEDは、青色チップと蛍光体を使用して白色光を生成します。パッケージ寸法は3.50mm x 2.80mm x 1.84mm（PLCC2パッケージ）です。表面実装技術（SMT）実装用に設計されており、様々なはんだ付けプロセスに適しています。
1.2 特徴
- PLCC2パッケージ
- 非常に広い視野角（120°）
- すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに対応
- テープ&リール（2000個/リール）での提供
- 耐湿性レベル：レベル2
- RoHSおよびREACHに準拠
- 自動車グレードのディスクリート半導体向けAEC-Q101ストレステストガイドラインに準拠して認定
1.3 用途
高い信頼性と広い視野角により、典型的な用途は自動車内装照明やスイッチです。
2. 技術パラメータ分析
2.1 電気/光学特性（Ts=25°C、IF=3mA）
| パラメータ | 記号 | 最小 | 標準 | 最大 | 単位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 順方向電圧 | VF | 2.5 | 2.7 | 3.1 | V |
| 逆方向電流 | IR | - | - | 10 | µA |
| 光度 | IV | 23 | 37 | 53 | mcd |
| 視野角 | 2θ1/2 | - | 120 | - | 度 |
| 熱抵抗 | RTHJ-S | - | - | 300 | °C/W |
2.2 絶対最大定格（Ts=25°C）
| パラメータ | 記号 | 値 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 消費電力 | PD | 91 | mW |
| 順方向電流 | IF | 30 | mA |
| ピーク順方向電流 | IFP | 100 | mA |
| 逆方向電圧 | VR | 5 | V |
| 静電放電（HBM） | ESD | 2000 | V |
| 動作温度 | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| 保存温度 | TOPR | -40 ~ +100 | °C |
| ジャンクション温度 | TJ | 120 | °C |
注記：パルス幅10ms、デューティサイクル1/10（ピーク電流時）。測定許容差：VF ±0.1V、色度 ±0.005、光度 ±10%。ESD歩留まり >90%（2000V HBM時）。
2.3 ビニングシステム（IF=3mA）
順方向電圧ビンはE2（2.5-2.6V）からH1（3.0-3.1V）まで。光度ビンはC20（23-28mcd）からE10（43-53mcd）まで。CIE色度ビンはM02、M03、P02、P03が利用可能。正確な座標はデータシート参照。
3. 性能曲線分析
標準的な光学特性曲線は、さまざまな条件下でのLEDの挙動を理解するのに役立ちます。
- 順方向電圧対順方向電流：指数関数的関係を示し、3mAで標準2.7V。
- 順方向電流対相対光度：5mAまで直線的に増加し、その後飽和。
- はんだ温度対相対光度：高温でわずかに減少（25°Cから120°Cで約20%低下）。
- 順方向電流対はんだ温度：80°C以上でディレーティングが必要。
- 順方向電圧対はんだ温度：負の温度係数（約-2mV/°C）。
- 放射図：広い視野角で対称的なパターン。
- 色ずれ対順方向電流：色度座標の変化は最小限。
- スペクトル分布：蛍光体変換型白色LEDに典型的な、450nm（青）と550nm（黄）付近の広いピーク。
4. 機械的・パッケージ情報
4.1 パッケージ寸法
上面図：3.50mm x 2.80mm。側面高さ：1.84mm。下面図は極性マークを示す。推奨はんだ付けパターン：2.40mm x 1.25mmのパッド、全長4.45mm。すべての寸法はmm単位、特記事項がない限り許容差±0.2mm。
4.2 キャリアテープ＆リール
キャリアテープピッチ8.0mm、リール径178mm、ハブ径60mm。テープ幅8.0mm。リールには2000個入り。ラベルには品番、規格番号、ロット番号、ビンコード、数量、日付が含まれます。
4.3 防湿包装
LEDは乾燥剤と湿度インジケーターカードとともに防湿バッグに梱包されています。MSLレベル2では、保管条件を超えた場合にベーキングが必要です。
5. はんだ付け・組立ガイドライン
5.1 リフローはんだ付けプロファイル
推奨リフローパラメータ：予熱150°C～200°Cで60～120秒、217°C以上で最大60秒、ピーク温度260°Cで最大10秒（ピークの5°C以内で最大30秒）。冷却速度最大6°C/秒。25°Cからピークまでの総時間最大8分。リフローは2回まで。
5.2 手はんだ付けと修理
手はんだ付け：こて先温度<300°C、時間<3秒、1回のみ。やむを得ない場合は両頭はんだごてで修理。加熱中にシリコーン表面に圧力を加えないでください。
5.3 取り扱い注意事項
封止材はシリコーン（柔らかい）。レンズに機械的応力を加えないでください。反ったPCBに実装しないでください。はんだ付け後は急冷しないでください。損傷を防ぐために適切なピックアンドプレースノズルを使用してください。
6. 梱包・注文情報
標準梱包：キャリアテープにリールあたり2000個。ラベル付き防湿バッグ。外装箱（標準寸法）。開封前の保管条件：≤30°C、≤75% RHで最大1年。開封後：≤30°C、≤60% RHで24時間以内に使用。超えた場合は60±5°Cで24時間以上ベーキング。
7. アプリケーション推奨事項
このLEDは自動車内装照明やスイッチに最適です。設計時は、電流が30mAを超えないようにしてください。焼損防止のため電流制限抵抗を使用してください。熱管理は重要です。ジャンクション温度は120°Cを超えてはなりません。適切な放熱を確保してください。駆動回路は逆電圧を印加しないでください。硫黄含有材料を避けてください（S<100ppm）。臭素と塩素含有量を制限する必要があります。
8. 技術比較
標準的な白熱電球と比較して、この白色LEDは長寿命（>50,000時間）、低消費電力（91mW対1-2W）、小型フットプリントを実現します。LEDカテゴリ内では、AEC-Q101認定により自動車用途での高い信頼性が保証され、非認定の汎用LEDよりも優れています。広い120°の視野角は内装環境照明に有利です。
9. よくある質問
Q: 最大順方向電流はいくらですか？A: 30mA（ピーク100mA、デューティサイクル10%）。
Q: 抵抗なしで動作できますか？A: いいえ。ドリフトや損傷を防ぐために電流制限抵抗が必要です。
Q: 保存寿命はどのくらいですか？A: 適切な条件で未開封なら1年。開封後は24時間以内に使用するか、ベーキングしてください。
Q: このLEDはESDに敏感ですか？A: はい、ESD保護が必要です。HBMしきい値2000V。
Q: 屋外用途に使用できますか？A: 内装用に設計されていますが、適切なシーリングにより可能かもしれません。直接暴露は推奨しません。
10. 実用的なアプリケーション事例
自動車内装照明では、これらのLEDはダッシュボードバックライト、アンビエントフットウェル照明、スイッチ照明に使用されます。AEC-Q101認定により、振動や熱サイクルに耐えます。例：センターコンソールの照明付きボタン、3mA駆動電流で均一な輝度。
11. 動作原理
白色LEDは、青色InGaNチップからのエレクトロルミネッセンスによって動作します。青色光（ピーク約450nm）が黄色蛍光体（セリウム添加YAG）を励起し、広い黄色光（ピーク約550nm）を放出します。青と黄の組み合わせは人間の目には白色に見えます。蛍光体はチップに直接塗布され、均一な色を実現します。
12. 開発動向
自動車用LED照明は、より高い効率、より小型のパッケージ、信頼性の向上へと進化しています。今後の展開には、チップスケールパッケージ（CSP）やフリップチップ設計による熱特性の改善が含まれます。スマート照明システム（例：マトリックスヘッドライト）との統合により、コンパクトで認定されたLEDの需要が高まっています。このPLCC2パッケージは、性能とコストのバランスから、内装用途で引き続き人気があります。
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。 |