目次
1. 製品概要
LTWシリーズは、高効率で超小型の固体照明ソリューションです。発光ダイオードに固有の長寿命と高信頼性を、様々な用途で従来の照明技術に置き換え可能な輝度レベルと組み合わせています。設計の柔軟性を提供し、自動組立プロセスに対応したパッケージ形態を採用しています。
1.1 主な特長と利点
このLED部品の主な特長は、製造適性と環境適合性に焦点を当てています。
- 7インチ径リールに巻かれた12mmテープに実装されています。
- 標準的な自動実装機に完全対応しています。
- 赤外線(IR)および気相リフローはんだ付けプロセスの両方に適しています。
- EIA標準パッケージ外形に準拠しています。
- 集積回路(IC)駆動方式との互換性を考慮して設計されています。
- RoHS指令に基づく鉛フリー要件に準拠したグリーン製品として製造されています。
この部品は、そのコンパクトなサイズと効率性を活かし、幅広い照明用途向けに設計されています。想定される使用例には、以下が含まれますがこれらに限定されません:自動車、バス、航空機内装の読書灯;懐中電灯や自転車ライトなどの携帯照明;ダウンライトや誘導灯;装飾・娯楽照明;セキュリティ、ガーデン、ボラード照明;コーブ照明、棚下照明、タスク照明;交通信号、ビーコン、踏切灯;様々な屋内・屋外の商業・住宅建築照明;出口表示や販売促進ディスプレイ用のエッジライト式サイン。
2. 機械的・パッケージ情報
LEDは標準的な表面実装デバイス(SMD)パッケージで提供されます。詳細な外形と寸法はデータシートの図面に記載されています。全ての寸法値はミリメートル(mm)で規定されています。これらの寸法の標準公差は、図面付属の注記で特に明記されていない限り±0.1 mm(約±0.004インチ)です。データシートには、適切なはんだ付けと熱性能を確保するための推奨プリント基板(PCB)実装パッドレイアウトの詳細図も含まれています。
2.1 包装仕様
部品は、大量生産組立に適したテープ&リール形式で供給されます。
- テープ:LEDは、12mm幅のキャリアテープ内のポケットに収納されています。
- リール:テープは標準的な7インチ(178mm)径のリールに巻かれています。
- 数量:各リールには最大2000個が収容されています。
- カバーテープ:空の部品ポケットはトップカバーテープで密封されています。
- 欠品:仕様上、リール上で連続して最大2個までのランプ欠品が許容されます。
- 標準:包装はEIA-481-1-B仕様に準拠しています。
3. 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。全ての値は周囲温度(Ta)25°Cで規定されています。
| パラメータ | 記号 | 定格 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 電力損失 | Pd | 120 | mW |
| ピーク順電流(1/10デューティサイクル、0.1msパルス) | IFP | 100 | mA |
| DC順電流 | IF | 30 | mA |
| 逆電圧 | VR | 5 | V |
| 動作温度範囲 | Topr | -30 ~ +85 | °C |
| 保存温度範囲 | Tstg | -40 ~ +100 | °C |
| リフローはんだ付け条件 | - | 260°C、10秒間 | - |
重要注意:アプリケーションにおいて、いかなる逆バイアス条件下でLEDを動作させることは、部品の損傷や故障を引き起こす可能性があります。
4. 電気光学特性
代表的な性能パラメータは、特に断りのない限り、周囲温度25°C、順電流(IF)20mAで測定されています。
| パラメータ | 記号 | Min. | Typ. | Max. | 単位 | 試験条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 光度 | Iv | 1900 | - | 2800 | mcd | IF = 20mA |
| 指向角(2θ1/2) | 2θ1/2 | - | 115 | - | deg | - |
| 色度座標 x | x | - | 0.301 | - | - | IF = 20mA |
| 色度座標 y | y | - | 0.283 | - | - | IF = 20mA |
| 順電圧 | VF | 2.9 | - | 3.6 | V | IF = 20mA |
測定に関する注記:
- 光度は、CIE標準比視感度曲線に近似したセンサーとフィルターの組み合わせを用いて測定されます。
- 指向角(2θ1/2)は、中心軸で測定された光度の値が半分に低下する全角として定義されます。
- 色度座標(x, y)は、CIE 1931色度図に基づいて定義されます。
- 色度と光度の測定で参照される試験標準はCAS140Bです。
- 保証された色度座標には±0.01の公差が適用されます。
ESD注意:本デバイスは静電気放電(ESD)および電気的サージに敏感です。取扱時には、接地リストストラップや帯電防止手袋の使用を含む適切なESD対策を講じる必要があります。関連する全ての装置および作業台は正しく接地されていなければなりません。
5. ビンコード体系と仕様
LEDは、主要パラメータに基づいてビンに選別され、製造ロット内の一貫性を確保します。ビンコードにより、設計者は電圧と輝度に関する特定のアプリケーション要件を満たす部品を選択できます。
5.1 順電圧(VF)ビニング
LEDは、試験電流20mAにおける順方向電圧降下によって分類されます。
| VF ビンコード | 順電圧 最小(V) | 順電圧 最大(V) |
|---|---|---|
| V0 | 2.9 | 3.0 |
| V1 | 3.0 | 3.1 |
| V2 | 3.1 | 3.2 |
| V3 | 3.2 | 3.3 |
| V4 | 3.3 | 3.4 |
| V5 | 3.4 | 3.5 |
| V6 | 3.5 | 3.6 |
各順電圧ビンの公差は±0.1Vです。
5.2 光度(Iv)ビニング
LEDは、20mA時の光度出力に基づいて選別されます。
| Iv ビンコード | 光度 最小(mcd) | 光度 最大(mcd) |
|---|---|---|
| G | 1900 | 2000 |
| H | 2000 | 2100 |
| I | 2100 | 2200 |
| J | 2200 | 2300 |
| K | 2300 | 2400 |
| L | 2400 | 2500 |
| M | 2500 | 2600 |
| N | 2600 | 2700 |
| O | 2700 | 2800 |
各光度ビンの公差は±10%です。
5.3 色度(カラー)ビニング
詳細な色ランク表が提供され、様々なビンコード(例:A52, A53, BE1, BG3など)に対するCIE 1931(x, y)色度座標の境界が規定されています。これにより、精密な色選択が可能です。各色相(x, y)ビンの公差は±0.01です。
6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
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プロセスに対応しています。データシートには、J-STD-020D標準に準拠した推奨赤外線(IR)リフローはんだ付けプロファイルが記載されています。ピークリフロー温度は260°Cと規定され、その温度での最大暴露時間は10秒です。LEDパッケージおよび内部ダイへの熱ダメージを防ぐため、このプロファイルを遵守することが極めて重要です。
6.2 洗浄
これらのLEDを実装した基板を洗浄する際には注意が必要です。規定外の化学洗浄剤の使用は、LEDパッケージ材料(例:レンズや封止材)を損傷する可能性があるため禁止されています。洗浄が絶対に必要な場合は、推奨される方法は、通常の室温でエチルアルコールまたはイソプロピルアルコールにLEDを浸漬することです。潜在的な劣化を防ぐため、浸漬時間は1分を超えてはなりません。
7. 信頼性および取扱い上の注意
7.1 アプリケーションに関する考慮事項
このLED製品は、標準的な商業用および民生用電子機器での使用を想定して設計・認定されています。例としては、オフィス機器、通信機器、家電製品などが挙げられます。故障が生命や健康に危険を及ぼす可能性がある、航空、輸送、医療/生命維持システム、安全関連機器など、例外的な信頼性が要求される用途への適用については、設計採用前に追加の認定および協議が必須です。
7.2 湿気感受性および保管
本製品は、JEDEC J-STD-020標準に基づき、湿気感受性レベル(MSL)3に分類されています。この分類は、吸湿によるリフロー時のポップコーン現象やパッケージクラックを防ぐための取扱いと保管に重要な意味を持ちます。
- 密封袋保管:防湿バリアバッグが未開封の場合、LEDは30°C以下、相対湿度(RH)90%以下の環境で保管する必要があります。この状態での部品の保存寿命は1年です。
- 開封後:防湿バッグを開封した後は、LEDは30°C以下、相対湿度60%以下の環境で保管しなければなりません。
- フロアライフ:バッグ開封後、部品は168時間(7日)以内にリフローはんだ付け工程を実施する必要があります。この時間制限は重要です。状態はバッグ内に同梱されている湿度指示カード(HIC)で確認すべきです。指示薬がピンク色(RHレベル10%超過)を示した場合、適切なMSL3手順に従って使用前にベーキングが必要です。
8. 代表的な性能曲線とユーザーガイド
データシートには、代表的な特性曲線のセクションが含まれており、様々なパラメータ間の関係をグラフで示しています。これらの曲線は、詳細な回路設計や異なる条件下でのデバイス動作の理解に不可欠です。提供された本文では具体的なグラフは詳細に記述されていませんが、通常は以下を含みます:
- 相対光度 vs. 順電流:駆動電流の増加に伴う光出力の増加を示します。
- 順電圧 vs. 順電流:ダイオードのIV特性を示します。
- 相対光度 vs. 周囲温度:光出力の熱的低下率を示します。
- 指向角パターン:光の空間分布を示す極座標プロットです。
ユーザーガイドセクションでは、LEDを実装するための実用的な情報をまとめており、推奨PCBパッドレイアウト(最適なはんだ接合形成と放熱のため)、テープ寸法、リール仕様を含み、製造装置との互換性を確保します。
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。 |