T3Cシリーズ 白色LED 3030 仕様書 - 外形寸法 3.0x3.0x0.52mm - 電圧 48-50V - 電力 1.5W - 日本語技術文書

1. 製品概要

T3Cシリーズは、一般照明および建築照明アプリケーション向けに設計された高性能白色LEDソリューションです。このトップビュー型LEDは、熱性能を強化したパッケージプラットフォーム上に構築されており、過酷な条件下でも信頼性の高い動作を実現します。コンパクトな3030フットプリント（3.0mm x 3.0mm）は、スペースに制約のある設計に適しており、同時に十分な光束を提供します。

本シリーズの主な利点は、堅牢な性能を支える高い電流耐性と、均一な光分布を保証する120度の広い視野角です。本製品は鉛フリーリフローはんだ付けプロセスに対応し、RoHS環境規格に準拠しており、製造を簡素化し、世界的な規制要件に適合します。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 電気・光学特性

基本性能は、接合部温度（Tj）25°C、順方向電流（IF）25mAで測定されます。光束は相関色温度（CCT）によって変化します。演色評価数（CRIまたはRa）80の2700K（暖白色）LEDの場合、代表的な光束は139ルーメン、最小値は122ルーメンです。CCTが6500K（昼白色）に上がると、代表的な光束は146ルーメン、最小値は139ルーメンに達します。光束には±7%、CRIには±2の測定許容差が適用されます。

順方向電圧（VF）は、同じ25mA条件下で48V（最小）から50V（代表）の間に規定され、許容差は±3%です。逆方向電流（IR）は、逆方向電圧（VR）5Vで最大10µAです。本デバイスは、最大1000V（人体モデル）までの静電気放電（ESD）に対する保護を備えています。

2.2 絶対最大定格と熱管理

安全な動作限界は信頼性にとって重要です。絶対最大順方向電流（IF）は30mA DCであり、特定の条件下（パルス幅≦100µs、デューティサイクル≦1/10）ではパルス順方向電流（IFP）45mAが許容されます。最大消費電力（PD）は1500mWです。

熱パラメータは動作範囲を定義します。接合部温度（Tj）は120°Cを超えてはなりません。デバイスは周囲温度（Topr）-40°Cから+105°Cで動作し、保管温度（Tstg）-40°Cから+85°Cで保管できます。重要な熱指標は、接合部からはんだ付けポイントまでの熱抵抗（Rth j-sp）であり、代表値は8°C/Wです。この低い値は熱性能を強化したパッケージ設計の結果であり、LEDチップからプリント基板への効率的な熱伝達を容易にします。

3. ビニングシステムの説明

3.1 光束と順方向電圧のビニング

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDはビンに仕分けられます。光束ビニングは、各CCTに対して複数の出力範囲を提供します。例えば、Ra80の4000K LEDは、2G（139-148 lm）、2H（148-156 lm）、または2J（156-164 lm）としてビニングされます。これにより、設計者はアプリケーションに適した適切な輝度グレードを選択できます。

同様に、順方向電圧もビニングされ、回路設計における電気的互換性を確保します。ビンには6Q（44-46V）、6R（46-48V）、6S（48-50V）が含まれます。同じ電圧ビンからLEDを選択することで、複数LEDアレイにおける均一な電流分配を維持するのに役立ちます。

3.2 色度ビニング

色の一貫性は、CIE 1931図上で定義された厳格な色度ビニングによって管理されます。ビンは、25°Cおよび85°Cの両方の接合部温度における各CCTの特定の（x, y）座標を中心とした5ステップマクアダム楕円によって定義されます。これにより、温度による色ずれが考慮されます。例えば、4000Kビン（40R5）は、25°Cで中心がx=0.3875、y=0.3868にあり、楕円半径（a, b）はそれぞれ0.01565および0.00670です。このシステムは、2600K-7000KのEnergy Starなどの規格に準拠しており、同じビン内のすべてのLEDが、通常の視認条件下で人間の目には視覚的に同一に見えることを保証します。

4. 性能曲線分析

提供されるグラフは、実際の性能に関する重要な洞察を提供します。順方向電流対相対光束曲線は、光出力が電流とともに増加するが、最終的に飽和することを示しています。順方向電流対順方向電圧曲線は、ドライバ設計にとって重要な、ダイオードの特徴的な指数関数的関係を示しています。

周囲温度対相対光束グラフは、熱設計にとって重要です。これは、周囲温度（ひいては接合部温度）が上昇すると光出力が減少することを示しています。定格輝度を維持するには、適切な放熱が不可欠です。逆に、周囲温度対相対順方向電圧グラフは、負の温度係数を示しており、順方向電圧は温度の上昇とともにわずかに減少します。視野角分布プロットは、120度の半値角を持つランバート型の発光パターンを確認し、広く均一な照明を提供します。暖白色、自然白色、昼白色のスペクトルプロットは、色品質とアプリケーションの適合性の両方に影響を与える、異なる分光パワー分布を示しています。

5. 機械的・パッケージ情報

本LEDは、長さおよび幅が3.00mm、高さが0.52mmのコンパクトな表面実装デバイス（SMD）パッケージを特徴とします。はんだ付けパッドパターンは明確に定義されており、正極と負極のパッドが分離されており、正しい電気的接続とPCBへの最適な熱経路を確保します。極性はパッケージの底面図に表示されています。規定されていないすべての公差は±0.1mmです。この標準化された3030フットプリントにより、既存の光学システムおよび製造ラインへの容易な統合が可能です。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

本デバイスは、鉛フリーリフローはんだ付けプロセスに適合しています。LEDを損傷することなく信頼性の高いはんだ接合を確保するために、詳細なリフロープロファイルが提供されています。主要なパラメータは以下の通りです：ピーク時のパッケージ本体温度（Tp）は260°Cを超えず、このピーク温度の±5°C以内の時間（tp）は最大30秒に制限されます。液相線温度（TL）は217°Cであり、この温度以上の時間（tL）は60〜150秒の間であるべきです。TLからTpまでの立ち上がり速度は3°C/秒を超えてはならず、TpからTLまでの立ち下がり速度は6°C/秒を超えてはなりません。25°Cからピーク温度までの総時間は8分以下でなければなりません。このプロファイルを遵守することは、長期信頼性にとって不可欠です。

7. 型番体系

品番は構造化された形式に従います：T3C**851A-R****。このコードは主要な製品属性をカプセル化しています。"3C"は3030パッケージタイプを示します。次の2桁はCCTを表します（例：27は2700K、40は4000K）。次の1桁は演色評価数を示します（7はRa70、8はRa80、9はRa90）。続く文字は、直列および並列チップの数、コンポーネントコード、および色コード（例：'R'は85°C ANSIビニング）を定義します。このシステムにより、希望するLED構成を正確に識別および発注することができます。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

本LEDは、高い出力と信頼性により、様々な照明アプリケーションに適しています。主な用途には、住宅および商業スペースの室内照明、既存の器具をLED技術にリフォームする場合、一般的なエリア照明、および性能と形状の両方が重要な建築または装飾照明が含まれます。

8.2 設計上の考慮点

このLEDを使用して設計する際には、いくつかの要素を考慮する必要があります。第一に、熱管理が最も重要です。適切な金属基板PCB（MCPCB）または他の効果的な放熱体を使用して、接合部温度を安全な限界内に保つことが必要であり、それによって長寿命を確保し光束を維持します。第二に、順方向電圧には許容差と負の温度係数があるため、LEDに安定した25mA（または他の設計電流）を供給する定電流LEDドライバが必要です。第三に、複数LEDアレイの場合、均一な輝度と電流分担を実現するために、同じ光束および電圧ビンからのLEDを使用することを検討してください。最後に、PCBパッドレイアウトが推奨されるはんだ付けパターンと一致していることを確認し、最適なはんだ接合の完全性と熱性能を確保してください。

9. 技術比較と差別化

標準的なミッドパワーLEDと比較して、T3C 3030シリーズは明確な利点を提供します。その高い順方向電圧（48-50V）は、パッケージ内に複数の直列接続されたチップを使用している可能性を示唆しており、並列の低電圧チップと比較して特定の構成のドライバ設計を簡素化できます。低い8°C/WのRth j-spを持つ熱性能強化パッケージは、多くの従来のパッケージよりも優れた放熱を提供し、より高い駆動電流を可能にしたり、標準電流での寿命を改善したりします。コンパクトな3030フットプリント内での高光束出力（Jビンでは5000K-6500Kで最大164 lm）の組み合わせは、スペース効率の良い照明器具にとって有利なルーメン密度を提供します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: どの駆動電流を使用すべきですか？

A: 標準試験条件は25mAであり、絶対最大値は30mA DCです。設計は保証された仕様に基づいて25mAで行うべきです。30mAを超えると永久損傷のリスクがあります。

Q: 温度は性能にどのように影響しますか？

A: 性能曲線に示されているように、光束は接合部温度の上昇とともに減少します。順方向電圧もわずかに減少します。出力と寿命を維持するには、適切な放熱が重要です。

Q: 5ステップマクアダム楕円の意味は何ですか？

A: 許容される色のばらつきを定義します。同じ5ステップ楕円内のLEDは、通常の視認条件下で大多数の観察者には色が同一に見え、照明器具内の色の均一性を保証します。

Q: フローはんだ付けは使用できますか？

A: データシートはリフローはんだ付け特性のみを規定しています。フローはんだ付けは、過度の熱ストレスと汚染の可能性があるため、このようなSMD LEDには通常推奨されません。

11. 実践的設計と使用事例

オフィス照明用の直線型LED照明器具の設計を考えてみましょう。目標は、高効率、良好な色品質（Ra80、4000K）、および均一な照明です。T3C 3030 LEDを2H光束ビン（148-156 lm）で使用することで、明るい出力を確保します。意図された周囲温度で25mA駆動した場合に接合部温度を85°C以下に保つアルミニウム放熱体を設計するために、熱シミュレーションを実行する必要があります。視覚的な色の違いを防ぎ、直列接続時の均一な電流分配を確保するために、同じ電圧ビン（例：6S）および同じ色度ビン（40R5）からLEDを調達する必要があります。直列ストリングごとに25mAを供給する定電流ドライバを選択します。広い120度の視野角により、一部の拡散型器具設計では二次光学系が不要になる可能性があり、組立を簡素化しコストを削減します。

12. 動作原理の紹介

白色LEDは、半導体材料におけるエレクトロルミネッセンスの原理に基づいて動作します。順方向電圧が印加されると、電子と正孔がチップの活性領域内で再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。T3Cシリーズは、青色発光の窒化インジウムガリウム（InGaN）チップを使用している可能性が高いです。白色光を生成するために、青色光の一部はチップをコーティングする蛍光体層によってより長い波長（黄色、赤色）に変換されます。チップからの青色光と蛍光体からの変換光の混合により、白色光として知覚されます。蛍光体の特定の配合が、相関色温度（CCT）および演色評価数（CRI）を決定します。熱性能強化パッケージは、高い接合部温度が蛍光体および半導体チップ自体を劣化させ、光出力を減少させ色を経時的にずらす可能性があるため、重要です。

13. 技術トレンドと開発動向

LED業界は、より高い効率（ルーメン毎ワット）、改善された色品質（より高いCRIおよび赤色再現のためのより良いR9値）、およびより大きな信頼性に向けて進化し続けています。ルーメンあたりのコスト削減に強い焦点が当てられています。本シリーズで使用されているような熱性能強化パッケージは、より新しく効率的なチップの増加した電力密度を処理するために標準になりつつあります。さらに、完全な色合わせが重要なハイエンドアプリケーションの要求を満たすために、より精密で厳しいビニング（例：3ステップまたは2ステップマクアダム楕円）に向けたトレンドがあります。持続可能性への取り組みは、より高い効率とより長い寿命を推進し、照明システムの総所有コストと環境影響を削減します。堅牢な熱設計と性能仕様を備えたT3Cシリーズは、これらの包括的な業界トレンドに沿っています。