白色LED 5050 SMD データシート - 外形寸法 5.0x5.0x1.9mm - 電圧 46-52V - 電力 6.24W - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、5050表面実装デバイス（SMD）パッケージを採用した高性能トップビュー白色LEDの包括的な技術仕様を提供します。この部品は、高光束出力と信頼性を要求される一般的な照明用途向けに設計されています。その熱強化パッケージ設計により効率的な放熱が可能で、高電流動作をサポートし、長期的な性能安定性に貢献します。 本LEDは、鉛フリーリフローはんだ付けプロセスに適しており、関連する環境規制に準拠しています。コンパクトな5.0mm x 5.0mmの占有面積と広い120度の視野角は、スペースと配光が重要な考慮事項となる様々な照明設計において汎用性を発揮します。

本LEDは、鉛フリーリフローはんだ付けプロセスに適しており、関連する環境規制に準拠しています。コンパクトな5.0mm x 5.0mmの占有面積と広い120度の視野角は、スペースと配光が重要な考慮事項となる様々な照明設計において汎用性を発揮します。

1.1 中核的利点とターゲット市場

本LEDシリーズの主な利点は、高い光束出力、高電流駆動能力を可能にする堅牢な熱管理、そしてコンパクトなフォームファクタです。これらの特徴から、建築・装飾照明、従来光源を置き換えるリフォーム用途、一般照明、屋内・屋外看板のバックライトなどに理想的なソリューションとして位置付けられます。本製品の設計は、ワット当たりのルーメン性能と、典型的な動作条件下での長寿命性の両方を優先しています。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 電気光学特性

電気光学性能は、標準試験電流100mA、接合部温度（Tj）25°Cで測定されます。本LEDは、6つの相関色温度（CCT）：2700K、3000K、4000K、5000K、5700K、6500Kで提供されます。全てのバリエーションは、最小演色評価数（CRIまたはRa）80を維持し、代表値は82、測定許容差は±2です。 光束はCCTによって異なります。暖白色（2700K、3000K）の場合、代表光束はそれぞれ605lmおよび635lmで、保証最小値は550lmです。中性白色および昼白色（4000K～6500K）の場合、代表光束は665lmで、最小値は600lmです。光束測定には±7%の許容差が適用されます。主波長はCCTの選択によって決定され、正確な色の一貫性のために5ステップマクアダム楕円内で管理されます。

光束はCCTによって異なります。暖白色（2700K、3000K）の場合、代表光束はそれぞれ605lmおよび635lmで、保証最小値は550lmです。中性白色および昼白色（4000K～6500K）の場合、代表光束は665lmで、最小値は600lmです。光束測定には±7%の許容差が適用されます。主波長はCCTの選択によって決定され、正確な色の一貫性のために5ステップマクアダム楕円内で管理されます。

2.2 電気的・熱的パラメータ

絶対最大定格は動作限界を定義します。最大連続順方向電流（IF）は120mAで、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）180mAが許容されます。最大電力損失（PD）は6240mWです。デバイスは最大5Vまでの逆電圧（VR）に耐えることができます。動作温度範囲（Topr）は-40°Cから+105°C、保管温度範囲（Tstg）は-40°Cから+85°Cです。最大接合部温度（Tj）は120°Cです。

典型的な動作条件下（IF=100mA、Tj=25°C）では、順方向電圧（VF）は46Vから52Vの範囲で、代表値は49V、許容差は±3%です。逆電流（IR）は、VR=5V時に最大10μAです。MCPCB上の接合部からはんだ付けポイントまでの熱抵抗（Rth j-sp）は、代表値で3°C/Wです。デバイスは1000V（人体モデル）の静電気放電（ESD）耐性を有します。

3. ビニングシステムの説明

3.1 光束ビニング

一貫性を確保するため、LEDは光束ビンに分類されます。ビン構造はCCTに依存します。2700Kおよび3000Kの場合、ビンGM（550-600lm）、GN（600-650lm）、GP（650-700lm）が定義されます。4000Kから6500KのCCTの場合、ビンGN（600-650lm）、GP（650-700lm）、GQ（700-750lm）が利用可能です。このビニングにより、設計者はアプリケーションの特定のルーメン出力要件を満たす部品を選択できます。

3.2 順方向電圧ビニング

回路設計、特に複数のLEDを直列に駆動する場合の支援として、順方向電圧もビニングされます。IF=100mAで3つの電圧ビンが定義されています：6R（46-48V）、6S（48-50V）、6T（50-52V）。狭い電圧ビンからLEDを選択することで、より均一な電流分布と簡素化されたドライバ設計の実現に役立ちます。

3.3 色度ビニング

色の一貫性は厳密に管理されています。各CCTの色度座標は、接合部温度25°Cおよび85°Cの両方で定義されます。各ビンの許容変動は、知覚可能な色差の標準的な尺度である5ステップマクアダム楕円内です。各CCTコード（例：2700Kの27R5）に対して、特定の中心座標（x, y）および楕円パラメータ（a, b, Φ）が提供されます。このシステムにより、同じビンからのLEDは視覚的に同一の色に見えることが保証されます。Energy Starビニング規格は2600Kから7000Kの範囲に適用されます。

4. 性能曲線分析

抽出された内容にはIV特性や光束維持率の具体的なグラフ曲線は提供されていませんが、表形式のデータから主要な性能面を推測することができます。順方向電流と電圧の関係は、100mAでのVF仕様によって示されています。熱性能は、動作電力下での接合部温度上昇を推定する上で重要な、3°C/Wの熱抵抗（Rth j-sp）によって特徴付けられます。120度（2θ1/2）の広い視野角は、ランバートまたは類似の放射パターンを示しており、広く均一な照明を提供します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 寸法と極性

LEDパッケージの外形寸法は5.00mm x 5.00mmで、高さは約1.90mmです。詳細な寸法図が提供されており、上面図、底面図、側面図を示しています。はんだ付けパッドパターンは底面図に明確に図示されています。アノードとカソードは明確にマーキングされています。カソードは通常、緑色のマーキングまたはパッケージの切り欠きで識別されます。特に指定がない限り、寸法公差は±0.1mmです。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

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、鉛フリーリフローはんだ付けに適しています。熱損傷を防ぐために、詳細なはんだ付けプロファイルが規定されています。主要なパラメータは以下の通りです：150°Cから200°Cへの60-120秒間の予熱；ピーク温度までの最大立ち上がり速度3°C/秒；液相線（217°C）以上の時間60～150秒間；ピークパッケージ本体温度（Tp）は260°Cを超えないこと；このピーク温度の5°C以内の時間（tp）は最大30秒。25°Cからピーク温度までの総時間は8分を超えないこと。このプロファイルへの遵守は、はんだ接合部の完全性とLEDの信頼性を維持するために極めて重要です。

7. 梱包および発注情報

7.1 テープ＆リール仕様

LEDは、自動実装用のエンボスキャリアテープに供給されます。リールあたりの最大数量は2000個です。テープ10ピッチにわたる累積公差は±0.2mmです。梱包には品番、製造日コード、数量がラベル表示されています。

7.2 品番体系

詳細な品番体系（例：T5C**8G1C-*****）が、主要な属性をエンコードするために使用されます。コードは以下のように分解されます：X1はパッケージタイプを示します（5050の場合は5C）。X2はCCTを指定します（例：2700Kの場合は27）。X3は演色評価数を示します（Ra80の場合は8）。X4とX5はパッケージ内の直列および並列チップの数を示します。X6はコンポーネントコードです。X7は特定の性能グレード（例：ANSI規格、高温バージョン）を定義するカラーコードです。X8、X9、X10は内部コードまたは予備コード用です。このシステムにより、希望するLED構成を正確に識別し発注することが可能です。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 設計上の考慮点

このLEDを使用して設計する際、その高出力能力ゆえに熱管理が最も重要です。低い熱抵抗（3°C/W）は、LEDが適切な金属基板プリント回路板（MCPCB）または他の放熱基板に正しく実装された場合にのみ有効です。設計者は、順方向電流、順方向電圧、およびシステムの熱抵抗に基づいて予想される接合部温度を計算し、長期信頼性のために最大定格120°Cを下回ることを保証しなければなりません。

電気設計では、高い順方向電圧（100mA時、代表値49V）を考慮する必要があります。温度や寿命にわたって安定した光出力と色を確保するために、定電流ドライバの使用が推奨されます。回路設計では、5Vの逆電圧保護限界を尊重すべきです。特定の色の一貫性を必要とするアプリケーションでは、同じ光束および色度ビンからのLEDを選択することをお勧めします。

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、この5050コンポーネントはパッケージあたりの光束が大幅に高く、所定の光出力に必要な部品点数を削減します。その熱強化設計により、同サイズの従来パッケージよりも高い駆動電流を維持でき、より高い動作点で優れた効率（lm/W）を提供する可能性があります。厳密な色度ビニング（5ステップマクアダム）と高CRI（Ra80最小）の可用性は、小売照明や美術館照明など、色品質と一貫性が重要なアプリケーションに適しています。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このLEDの典型的な駆動電流は何ですか？

A: 電気光学特性は100mAで規定されています。絶対最大値の120mAまで連続駆動可能ですが、意図した動作点での光束出力と効率は、電流によって変化するため確認する必要があります。

Q: 電圧ビニング（6R、6S、6T）はどのように解釈すればよいですか？

A: これは100mA時の順方向電圧範囲を示しています。例えば、ビン6SのLEDはVFが48Vから50Vの間です。同じビンのLEDを使用することで、直列ストリングの電圧ばらつきを減らし、ドライバ設計を簡素化できます。

Q: ヒートシンクは必要ですか？

A: はい、絶対に必要です。最大電力損失が6ワットを超えるため、MCPCBおよび/またはシステムレベルのヒートシンクによる効果的な熱管理は、性能と寿命を維持するために不可欠です。3°C/Wの熱抵抗は接合部からはんだ付けポイントまでの値です。周囲環境へのシステム全体の熱抵抗を計算する必要があります。

11. 実用的なアプリケーション例

例1: オフィス照明用の直線型LEDモジュール。複数の5050 LEDを、細長いMCPCBストリップ上に直列に配置することができます。高いルーメン出力により、所望の照度を達成するために1メートルあたり必要なLED数が少なくなり、コストと複雑さを低減できる可能性があります。広い視野角により、天井や作業面全体に均一な光を配光できます。Ra80の4000Kまたは5000K LEDを選択することで、中立的で生産的な光環境を提供します。

例2: 大型看板用バックライトユニット。高輝度かつ堅牢なパッケージにより、これらのLEDは屋外または高環境光の屋内看板に適しています。拡散板の後ろに高密度に配置することができます。厳密な色ビニングにより、看板全面にわたって均一な白色背景色が保証され、ブランドイメージと可読性にとって重要です。

12. 動作原理の紹介

これは蛍光体変換白色LEDです。デバイスの中心は、順方向に電流が流れると青色光を発する半導体チップ（エレクトロルミネッセンス）です。この青色光の一部は、チップ上に堆積された蛍光体コーティングによって吸収されます。蛍光体はこのエネルギーを、黄色/オレンジ/赤色領域の広いスペクトルで光として再放出します。チップからの残りの青色光と蛍光体からの広帯域光が混合して白色光を生成します。青色光と蛍光体変換光の正確な比率が、出力の相関色温度（CCT）を決定します。演色評価数（CRI）は特定の蛍光体ブレンドに影響され、より複雑なブレンドは通常、スペクトルギャップを埋めることでより高いCRI値を生み出します。

13. 技術トレンド

固体照明業界は、より高い効率（ワット当たりルーメン）、改善された色品質（より高いCRIとより良い色の一貫性）、そしてより高い信頼性に向けて進化し続けています。この5050 LEDのようなパッケージは、ミッドパワープラットフォームをスケールアップしてより高い駆動電流と電力レベルを扱う傾向を示しており、ミッドパワーとハイパワーLEDカテゴリーの境界を曖昧にしています。これは、高度なパッケージ材料（例：セラミック基板、高熱伝導性モールドコンパウンド）およびより良い熱安定性と色維持のための改良された蛍光体技術によって達成されています。さらに、照明メーカーの設計と調達を簡素化するために、占有面積、測光試験、およびビニングの標準化がますます重視されています。持続可能性への取り組みも、より高い効率とより長い寿命を推進し、総所有コストと環境影響を削減しています。