334-15/FNC1-4YZA 白色LEDランプ データシート - T-1 3/4パッケージ - 2.8-3.6V - 20mA - 22500-36000mcd - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高輝度白色LEDランプの仕様を詳細に記載しています。このデバイスは一般的なT-1 3/4ラウンドパッケージに収められており、様々な表示灯および照明用途向けに高い光束を提供するように設計されています。白色光は、InGaN青色チップに適用された蛍光体変換プロセスにより実現されており、CIE 1931規格で定義される典型的な色度座標を有しています。

1.1 主な利点

本LEDシリーズの主な利点は、その高輝度であり、明るく視認性の高い光を必要とする用途に適しています。デバイスは最大4KVのESD耐圧を備え、取り扱い時の堅牢性を高めています。関連する環境規制に準拠しており、自動実装向けのバルク包装またはテープリール包装で入手可能です。

1.2 ターゲット市場と用途

このLEDは、信頼性が高く明るい光学的表示灯を要求する用途をターゲットとしています。典型的な使用例としては、メッセージパネル、状態表示灯、小型ディスプレイのバックライト、および高い視認性が最重要視されるマーカーライトなどが挙げられます。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

永久的な損傷を防ぐため、デバイスはこれらの限界を超えて動作させてはなりません。主な定格には、連続順電流(IF) 30 mA、パルス条件下(デューティ比1/10 @ 1kHz)でのピーク順電流(IFP) 100 mA、最大逆電圧(VR) 5Vが含まれます。電力損失(Pd)は110 mWと定格されています。動作温度範囲(Topr)は-40°Cから+85°C、保管温度(Tstg)は-40°Cから+100°Cです。はんだ付け温度は最大260°C、5秒間です。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、周囲温度25°C、順電流20mAの標準試験条件下で測定されます。順電圧(VF)は通常2.8Vから3.6Vの範囲です。光度(IV)は通常22,500 mcdから36,000 mcdの範囲です。指向角(2θ1/2)は約15度で、比較的絞られたビームであることを示しています。典型的な色度座標はx=0.30、y=0.29です。ツェナーダイオードが内蔵されており、5mA時の逆電圧(Vz)は5.2V、5V時の逆電流(IR)は最大50 µAです。

3. ビニングシステムの説明

製品は、主要パラメータの一貫性を確保するためにビンに分類されます。

3.1 光度ビニング

光度は、主に2つのビンに分けられます：ビンY(22,500 - 28,500 mcd)とビンZ(28,500 - 36,000 mcd)で、いずれもIF=20mAで測定されます。一般的な許容差は±10%が適用されます。

3.2 順電圧ビニング

順電圧は4つのビンに分類されます：0 (2.8-3.0V)、1 (3.0-3.2V)、2 (3.2-3.4V)、3 (3.4-3.6V)。測定不確かさは±0.1Vです。

3.3 カラー組み合わせ

色は組み合わせグループによって定義されます。この製品の場合、グループは4と指定されており、これはCIE図上にプロットされた色度ビンA0、B5、B6に対応します。

4. 性能曲線分析

データシートには、様々な条件下でのデバイスの動作を示すいくつかの特性曲線が提供されています。

4.1 相対強度対波長

この曲線は、白色光出力のスペクトルパワー分布を示しており、蛍光体変換によるもので広く、チップからの青色領域でピークを持ち、可視スペクトル全体にわたって放射します。

4.2 指向性パターン

極座標プロットは光強度の空間分布を示し、典型的なランバートまたは準ランバート放射プロファイルを持つ15度の指向角を確認します。

4.3 順電流対順電圧(IV曲線)

このグラフは、電流と電圧の間の指数関数的関係を示しており、適切な電流制限回路を設計する上で重要です。この曲線はLEDの動的抵抗を決定するのに役立ちます。

4.4 相対強度対順電流

この曲線は、駆動電流の増加に伴って光出力がどのように増加するかを示しています。推奨動作範囲内では一般的に線形ですが、より高い電流では飽和または劣化する可能性があります。

4.5 色度座標対順電流

このプロットは、駆動電流の変化に伴って色点(x、y座標)がどのようにシフトする可能性があるかを示しており、色が重要な用途において重要です。

4.6 順電流対周囲温度

このデレーティング曲線は、周囲温度の関数としての最大許容順電流を示しており、熱管理と長期信頼性の確保に不可欠です。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは標準的なT-1 3/4 (5mm)ラウンドパッケージを使用しています。寸法図には直径、高さ、リード間隔、およびその他の重要な機械的特徴が指定されています。特に断りのない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、標準公差は±0.25mmです。リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る点で測定されます。フランジ下の樹脂の最大突出は1.5mmです。

5.2 極性識別

カソードは通常、LEDレンズの縁の平坦な部分または短いリードによって識別されます。正確な極性マーキングについては、データシートの図を参照してください。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リード成形

リードは、エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた位置で曲げる必要があります。成形ははんだ付けの前に行わなければなりません。曲げ時のパッケージへの応力は、内部損傷や破損を防ぐために避ける必要があります。リードフレームは室温で切断する必要があります。

6.2 保管条件

LEDは30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管する必要があります。推奨保管寿命は出荷から3ヶ月です。長期保管(最大1年)の場合は、窒素雰囲気と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。

6.3 はんだ付け推奨事項

はんだ接合部とエポキシボールの間には、最低3mmの距離を保つ必要があります。推奨条件は以下の通りです：

• 手はんだ：はんだごて先端温度最大300°C (最大30W)、はんだ付け時間最大3秒。
• フロー/ディップはんだ付け：予熱温度最大100°C (最大60秒)、はんだ浴温度最大260°C、最大5秒。

7. 包装および注文情報

7.1 包装仕様

LEDは静電気防止バッグに梱包されています。各バッグには最小200個から最大500個が入っています。5つのバッグが1つの内箱に梱包されます。10個の内箱が1つのマスター(外)箱に梱包されます。

7.2 ラベル説明

包装ラベルには以下が含まれます：CPN (顧客部品番号)、P/N (部品番号)、QTY (数量)、CAT (光度および順電圧ランク)、HUE (色ランク)、REF (参照)、およびLOT No. (ロット番号)。

7.3 型番指定

部品番号334-15/FNC1-4YZAは特定のコーディングシステムに従っており、各セグメントはシリーズ、パッケージタイプ、カラーグループ(4)、光度ビン(Y/Z)、および順電圧ビン(0-3)を示している可能性があります。

8. アプリケーション提案

8.1 典型的なアプリケーション回路

信頼性の高い動作のためには、直列電流制限抵抗が必須です。抵抗値(R)はオームの法則を使用して計算できます：R = (電源電圧 - VF) / IF。ここで、VFは所望の電流IFにおけるLEDの順電圧です。一定の明るさを得るためには、特に電源電圧が変動する場合や複数のLEDを直列に駆動する場合、定電流ドライバの使用が推奨されます。

8.2 設計上の考慮事項

熱管理：電力損失は低いですが、特に高い周囲温度や最大定格近くで駆動する場合、光束出力と寿命を維持するために適切な通風または放熱を確保することが重要です。
ESD保護：デバイスには内蔵ESD保護(4KV HBM)が備わっていますが、組立時には標準的なESD取り扱い予防策を遵守する必要があります。
光学設計：15度の指向角により、このLEDは指向性ビームを必要とする用途に適しています。より広い照明を得るためには、レンズや拡散板などの二次光学部品が必要になる場合があります。

9. 技術比較と差別化

標準的な5mm LEDと比較して、このデバイスは大幅に高い光度(最大36,000 mcd)を提供し、優れた明るさが必要な用途に適しています。逆電圧保護のための内蔵ツェナーダイオードは、逆電圧スパイクが発生する可能性のある回路での堅牢性を高める機能です。強度、電圧、色の正確なビニングにより、均一な外観と性能が重要な量産製品において、より良い一貫性を実現できます。

10. よくある質問 (FAQ)

Q: このLEDの典型的な動作電流は何ですか？
A: 標準試験条件および典型的な動作点は20mAです。連続最大30mAまで動作させることができますが、より高い電流での寿命と色安定性は確認する必要があります。

Q: 色ビンA0、B5、B6はどのように解釈すればよいですか？
A: これらは、許容される色の変動を定義するCIE 1931色度図上の特定の領域です。グループ4は、LEDの色がこれら3つのビンの結合領域内に収まることを意味し、これらは図に示される異なる相関色温度(CCT) (例：~5600K、~7000K、~9000K)に対応します。

Q: 抵抗なしで5V電源でこのLEDを駆動できますか？
A: いいえ。電流制限機構がないと、LEDは過剰な電流を引き込もうとし、すぐに最大定格を超え、致命的な故障につながります。常に直列抵抗または定電流ドライバを使用してください。

11. 実用的な使用例

シナリオ：高視認性状態表示パネルの設計制御パネルには、高い周囲光下でも視認できる明るい白色の状態表示灯のセットが必要です。ビンZ(高輝度)のこのLEDを使用することで視認性を確保します。回路は12V電源で設計されます。各LEDについて、VFを3.2V(ビン1)、所望のIFを20mAと仮定すると、直列抵抗は(12V - 3.2V) / 0.02A = 440オームと計算されます。標準的な470オーム抵抗が選択され、電流は約18.7mAとなり、仕様内に収まります。LEDは、応力を避けるためにリードに合わせた穴のあるPCBに実装され、時間と温度のガイドラインに従って手はんだ付けされます。

12. 動作原理紹介

これは蛍光体変換白色LEDです。コアは、順方向バイアス時に青色光を発する(エレクトロルミネセンス)窒化インジウムガリウム(InGaN)製の半導体チップです。この青色光は直接放出されません。代わりに、パッケージ内に堆積された蛍光体材料(通常はYAG:Ce)の層に衝突します。蛍光体は青色光子の一部を吸収し、より広いスペクトル(主に黄色領域)で光を再放出します。残りの青色光と変換された黄色光の混合は、人間の目には白色として知覚されます。正確な色合い(相関色温度)は、蛍光体の組成と量によって制御されます。

13. 技術トレンド

白色LEDの開発は、InGaNチップ効率と蛍光体技術の進歩によって推進されてきました。トレンドは、より高い発光効率(ワット当たりのルーメン数)、より良い光質のための改善された演色評価数(CRI)、および色の一貫性のためのより厳しいビニング公差に向かって続いています。パッケージングの革新も、より高い駆動電流と電力密度を可能にする熱管理の改善、および小型化に焦点を当てています。この技術は、そのエネルギー効率、長寿命、および設計の柔軟性により、多くの用途で従来の白熱灯や蛍光灯に取って代わり、固体照明の基礎であり続けています。