T3Cシリーズ 3030 白色LED データシート - 外形寸法 3.0x3.0mm - 電圧 5.9V - 電力 0.7W - 英語技術文書

製品概要

T3C Series 3030 white LEDは、要求の厳しい一般照明用途向けに設計された高性能表面実装デバイスです。コンパクトな3.0mm x 3.0mmのフットプリントを特徴とし、優れた信頼性で高い光束出力を実現するよう設計されています。

1.1 中核的優位性

• 熱強化パッケージ： この設計は放熱を効果的に管理し、より高い駆動電流でも安定した性能を発揮できます。
• 高光束出力： 幅広い照明製品に適した、明るく効率的な照明を提供します。
• 高電流対応能力： 順方向電流(IM)定格200mA、規定条件下でパルス電流300mA対応。
• 広視野角: 代表的な視野角(2θ1/2)120度により、広範囲で均一な光配布を実現。
• 堅牢な構造 鉛フリーリフローはんだ付けプロセスに適し、RoHS規格に準拠しています。

1.2 Target Market & Applications

このLEDは、様々な照明分野における既存設備の改修と新規設計プロジェクトの両方に最適です：

• 一般照明： 電球、ダウンライト、パネルライト。
• Architectural & Decorative Lighting: アクセント照明、コーブ照明、およびサイン照明。
• バックライティング： 屋内・屋外サイン看板。

2. 詳細な技術パラメータ分析

2.1 Absolute Maximum Ratings (Tj=25°C)

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。動作はこれらの範囲内で維持されるべきです。

• 順方向電流 (IM): 200 mA (DC)
• パルス順方向電流 (IMP): 300 mA (パルス幅 ≤100μs, デューティサイクル ≤1/10)
• 電力損失 (PD): 1200 mW
• 逆電圧 (VR): 5 V
• 動作温度 (Topr): -40°C ～ +105°C
• 保存温度 (Tstg): -40°C ～ +85°C
• 接合部温度（Tj）： 120°C
• はんだ付け温度（Tsld）： ピーク温度230°Cまたは260°Cで10秒間のリフロープロファイル。

2.2 電気光学特性 (Tj=25°C, IF=120mA)

これらは標準試験条件下における代表的な性能パラメータです。

• 順方向電圧 (VF): 5.9 V (Typical)、範囲は5.6V (Min) から 6.0V (Max) まで。許容差は±0.2V。
• 逆方向電流 (IR): VR=5V時、最大10μA。
• 視野角（2θ1/2）： 120°（Typical）。これは、光度がピーク値の半分となるオフ軸角度です。
• Thermal Resistance (Rth j-sp)： 13 °C/W (Typical)。これは、LEDチップ接合部からMCPCB上のはんだ付けポイントまでの熱抵抗です。
• 静電気放電 (ESD): 1000V (人体モデル) に耐える。

2.3 Luminous & Chromatic Characteristics (Tj=25°C, IF=120mA)

本資料は、5000K、Ra80バリアントのパラメータを規定しています。

• 相関色温度 (CCT): 5000K（クールホワイト）。
• 演色評価数（CRI Ra）： 最小80。測定許容差は±2。
• 赤色演色性 (R9): 最小値 0 (このビン固有の仕様).
• 光束: 典型的122 lm、基本仕様では最小120 lm。測定許容差は±7%。
• 色度： 色点は、CIE座標x=0.3533、y=0.3651を中心とする5ステップMacAdam楕円内で定義される。座標許容差は±0.005。

3. ビニングシステムの説明

生産における色と輝度の一貫性を確保するため、LEDはビンに分類されます。

3.1 光束ビニング (IF=120mA, Tj=25°C)

5000K/80 CRIバリアントの場合、光束は複数のランク（コード5Hから5L）に分類され、代表値は115 lmから135 lmの範囲です。例えば、コード5Jは120-125 lmを、コード5Lは130-135 lmをカバーします。

3.2 順方向電圧ビニング (IF=120mA, Tj=25°C)

電圧ビンは、一貫性のある駆動回路設計に役立ちます。ビンは以下の通りです：

• コードZ3： 5.6V - 5.8V
• コードA4： 5.8V - 6.0V
• コード B4: 6.0V - 6.2V

3.3 色度ビニング

色は指定されたCIE座標を中心とする5ステップMacAdam楕円内で厳密に管理され、ユニット間の視認可能な色変動を最小限に抑えています。

3.4 出荷用キッティングルール

To simplify inventory and assembly, LEDs are shipped in pre-defined kits containing reels from specific flux, voltage, and CIE bins. Multiple kit combinations (e.g., Kit 1: Flux 5H & 5K) are offered to provide average performance targets.

4. 性能曲線分析

データシートには、様々な条件下での性能を示す主要なグラフ（Fig 1-8として参照）が含まれています。

• カラースペクトル (Fig 1): Ra≥80バリアントの分光パワー分布を示し、蛍光体変換白色光のプロファイルを強調しています。
• 視野角分布（図2）: ランバート配光に近い強度分布を示しており、120°の広い視野角を確認できる。
• 順方向電流対相対強度（図3）: 駆動電流と光出力の関係を示し、調光や効率計算に重要です。
• 順方向電流対順方向電圧（図4）： ドライバーの熱設計および電気設計に不可欠なIV特性曲線。
• 周囲温度対相対光束（図5）： 周囲温度（ひいては接合温度）の上昇に伴う光束の低下を示す。
• 周囲温度 vs. 順方向電圧（図6）: 温度上昇に伴い順方向電圧が低下する様子を示し、定電流ドライバー設計における一要素である。
• Ts対CIE x, yシフト（図7）: はんだ付けポイント温度による色座標のシフトを示しています。
• 最大順方向電流対周囲温度（図8）: 周囲温度の上昇に伴う過熱を防止するための最大許容駆動電流を定義する重要なデレーティング曲線。

5. Mechanical & Package Information

5.1 パッケージ外形寸法

このLEDは標準的な3030フットプリントを有する。主要寸法はボディサイズ3.00mm x 3.00mm、高さは標準的な寸法である。底面図には2つのソルダーパッドが確認できる。極性は明確にマークされており、一方のパッドがCathodeとして指定されている。特に指定がない限り、寸法公差は通常±0.2mmである。

5.2 Solder Pad Design & Polarity

このはんだパターンは信頼性の高い表面実装のために設計されている。アノードとカソードのパッドは対称的に配置されている。パッケージ底面のカソードマーキングが示す通り、組み立て時の正しい極性方向が極めて重要である。

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

本コンポーネントは標準的な鉛フリーリフロー工程に対応しています。推奨プロファイルパラメータは以下の通りです：

• プリヒート： 150°Cから200°Cまで60-120秒で昇温。
• 立ち上がりレート： 最高温度までの最大上昇率は3°C/秒。
• 液相線温度以上保持時間（TL=217°C）： 60～150秒。
• ピークパッケージボディ温度（Tp）： 最大260°C。
• ピーク温度の5°C以内の時間（tp）： 最大30秒。
• ランプダウン速度： 最大6°C/秒。
• 総サイクル時間： 25°Cからピーク温度まで最大8分。

このプロファイルに従うことで、サーマルショックを防止し、LEDパッケージを損傷することなく信頼性の高いはんだ接合を確保します。

7. Ordering Information & Model Numbering

7.1 パーツナンバー体系

品番 T3C50821S-***** は構造化されたコード体系に従います：

• X1（タイプ）： 「3C」は3030パッケージを表します。
• X2（CCT）： 「50」は5000Kの色温度を示します。
• X3 (CRI): 「8」はRa80の演色性を示します。
• X4 (シリアルチップ): "2" (解釈は内部設計に依存)。
• X5 (パラレルチップ): "1" (解釈は内部設計に依存します)。
• X6 (コンポーネントコード): "S".
• X7 (カラーコード): ANSIまたは他の標準ビンを指定している可能性が高い。
• X8-X10: 内部コードおよびスペアコード。

8. Application Notes & 設計上の考慮事項

8.1 熱管理

熱抵抗が13°C/Wであることを考慮すると、特に最大定格付近で動作する場合、効果的な放熱対策が極めて重要です。アプリケーションの最高周囲温度における安全な動作電流を決定するには、デレーティング曲線（図8）を使用する必要があります。最大接合温度（120°C）を超えると、寿命と発光出力が大幅に低下します。

8.2 電気駆動

このLEDは定電圧ではなく、定電流源で駆動する必要があります。代表的な順方向電圧は120mAで5.9Vです。ドライバーは電圧ビン範囲（5.6V-6.2V）に対応できるように設計してください。ドライバーの電流制限は、絶対最大DC定格200mAを超えてはなりません。

8.3 光学設計

120度の広い視野角により、このLEDは二次光学系を必要とせず広範囲の照明が求められる用途に適しています。集光ビームが必要な場合は、適切なレンズまたは反射板が必要となります。

9. Comparison & Key Differentiators

多くの3030 LEDが存在する中で、このデータシートが示す主要な差別化要因は以下の通りです：

• 高電圧/直列構成： 典型的Vf 5.9Vは、パッケージ内に複数のLEDチップが直列に配置されていることを示唆しており、単一チップの低電圧設計と比較して、所定の電流に対してパッケージあたりの効率が高くなっています。
• Comprehensive Binning & Kitting: 詳細な光束、電圧、色度のビニングと事前定義されたキットにより、量産における色と輝度の一貫性を実現するのに役立ちます。
• 堅牢な熱仕様： 明確な絶対最大定格と定義された熱抵抗値により、より信頼性の高い熱設計が可能となります。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このLEDの実際の消費電力はどれくらいですか？
A: 代表的な動作点（120mA, 5.9V）では、電力は約0.71ワットです（0.12A * 5.9V）。

Q: このLEDを200mAで連続駆動できますか？
A: 絶対最大定格は200mAですが、このレベルでの連続動作は大きな発熱を伴います（5.9V時、P=~1.18W）。デレーティング曲線（Fig 8）を参照し、優れた熱管理により接合温度が120°Cを超えないようにする必要があります。最適な寿命と効率のためには、テスト電流である120mA以下での動作が推奨されます。

Q: 私の設計における光束ビンの解釈方法は？
A: 最低輝度要件に基づいてビンを選択してください（例：130-135 lm minの5L）。キット（例：5Jと5Kリールの混合）を使用すると平均的な性能が得られ、絶対的な均一性がそれほど重要でない場合、コスト効率の高い解決策となります。

Q: ヒートシンクは必要ですか？
A> For any sustained operation, especially above 120mA or in enclosed fixtures, a properly designed heatsink connected to the solder point (as defined by Rth j-sp) is essential to maintain performance and longevity.

11. 実用的な使用例

シナリオ: 10W LED電球リトロフィットの設計
A designer plans to create a bulb using 14 of these LEDs to replace a 75W incandescent. Targeting ~1000 lm, each LED needs to provide ~71 lm. Operating at 120mA (typical flux 122 lm) easily meets this with margin. The total system voltage would be ~83V (14 * 5.9V), requiring a constant-current driver with an output voltage range covering 78.4V to 84V (using Z3 bin). A well-designed metal-core PCB (MCPCB) acts as the heatsink, keeping the solder point temperature low enough to allow full light output based on Fig 5 & 8. The wide viewing angle ensures good omnidirectional light distribution in the bulb.

12. 技術原理の紹介

このLEDは、蛍光体変換方式の白色LEDです。青色発光の半導体チップ（例：InGaNベース）を使用している可能性が高いです。青色光の一部は、チップをコーティングしている蛍光体材料層に吸収されます。蛍光体は、黄色および赤色域の広いスペクトルで光を再放射します。残存する青色光と蛍光体変換された黄/赤色光の組み合わせにより、白色光として知覚されます。使用される特定の蛍光体ブレンドが、相関色温度（CCT、例：5000K）および演色評価数（CRI、例：Ra80）を決定します。型番が示唆する複数のチップは、目標の電圧および電流特性を達成するために直並列接続されている可能性があります。

13. Industry Trends & Context

3030パッケージフォーマットは、高出力と管理可能な熱密度のバランスを体現しています。一般照明用LEDのトレンドは、高効率化（ルーメン毎ワット）、演色性の向上（特に赤色のR9）、高温接合部温度下での信頼性向上に向かっています。このデバイスは、その規定パラメータから、高品質な商業・産業用照明ソリューション向けの堅牢な中電力LEDを求める市場セグメントに適合しています。3030のような標準化パッケージへの移行は、照明器具メーカーの光学・機械設計を簡素化します。さらに、詳細なビニングとキッティング情報は、量産における色の均一性とサプライチェーン効率への業界の注目を反映しています。