目次
- 1. 製品概要
- 1.1 概要
- 1.2 特長
- 1.3 用途
- 2. パッケージ寸法
- 3. 電気的・光学的特性
- 3.1 順方向電圧
- 3.2 逆方向電流
- 3.3 光束
- 3.4 配光角
- 3.5 熱抵抗
- 3.6 絶対最大定格
- 4. ビン範囲と色度座標
- 4.1 順方向電圧ビン分類
- 4.2 光束ビン分類
- 4.3 色度ビン分類
- 5. 代表性能曲線
- 5.1 順方向電圧 vs 順方向電流
- 5.2 順方向電流 vs 相対強度
- 5.3 はんだ温度 vs 相対強度
- 5.4 はんだ温度 vs 順方向電流(ディレーティング)
- 5.5 順方向電圧 vs はんだ温度
- 5.6 放射ダイアグラム
- 5.7 色度 vs 温度
- 5.8 スペクトル分布
- 6. パッケージと取り扱い
- 6.1 パッケージ仕様
- 6.2 防湿包装
- 6.3 信頼性試験
- 7. SMTリフローはんだ付け
- 8. 注意事項と保管
- 8.1 使用環境
- 8.2 取り扱い
- 8.3 洗浄
- 8.4 保管条件
- LED仕様用語集
- 光電性能
- 電気パラメータ
- 熱管理と信頼性
- パッケージングと材料
- 品質管理とビニング
- テストと認証
1. 製品概要
1.1 概要
本LEDは、青色チップと蛍光体を組み合わせて白色光を生成する白色発光ダイオードです。パッケージは3.5mm x 3.5mm x 1.9mmのPLCC6(プラスチックリードチップキャリア)で、表面実装技術に対応しています。配光角は120°と広く、さまざまな車載照明用途に適しています。本製品はRoHSおよびREACH規制に準拠し、車載用ディスクリート半導体向けAEC-Q101ストレステスト認定を取得しています。
1.2 特長
- PLCC6パッケージ(3.5mm x 3.5mm x 1.9mm)
- 超広配光角(120°)
- すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに対応
- テープ&リール対応(4000個/リール)
- 耐湿性レベル:レベル2
- RoHSおよびREACH準拠
- AEC-Q101認定済み
1.3 用途
本LEDは主に車載照明向けに設計されており、室内アンビエント照明、読書灯、信号灯などの内装・外装用途に適しています。
2. パッケージ寸法
パッケージ寸法はデータシート図面に示されています。全体サイズは3.50mm x 3.50mm、高さ1.90mmです。特に記載がない限り、すべての寸法はミリメートル単位で公差±0.05mmです。LEDの上面には極性マークがあります。パッケージのリード幅は0.70mm、一方向のリードピッチは0.50mm、もう一方向のリードピッチは0.80mmです。正確な寸法は基板レイアウト設計とはんだ付けに重要です。
3. 電気的・光学的特性
3.1 順方向電圧
試験電流150mA(Ts=25°C)において、順方向電圧(VF)は最小2.8V、標準3.1V、最大3.4Vです。測定公差は±0.1Vです。このパラメータは消費電力の計算と駆動回路の設計において重要です。
3.2 逆方向電流
逆方向電圧5Vにおいて、逆方向電流(IR)は非常に低く、最大10µAです。これは良好な接合品質と低リークを示しています。
3.3 光束
150mAにおいて、光束(Φ)は最小55.3ルーメン、標準62ルーメン、最大75.3ルーメンです。測定公差は±10%です。この高い光束により、明るい車載照明に適しています。
3.4 配光角
配光角(2θ1/2)は120°で、非常に広く均一な光分布を実現します。
3.5 熱抵抗
接合部からはんだ接点までの熱抵抗(RTHJ-S)は最大50°C/Wです。この低い熱抵抗は効率的な放熱に役立ちます。
3.6 絶対最大定格
絶対最大定格は次のとおりです:消費電力(PD)612mW、順方向電流(IF)180mA、ピーク順方向電流(IFP)300mA(デューティ比1/10、パルス幅10ms)、逆方向電圧(VR)5V、静電気放電(HBM)8000V、動作温度(TOPR)-40~+110°C、保存温度(TSTG)-40~+110°C、接合部温度(TJ)125°C。これらの限界を超えないよう注意し、損傷を防ぐ必要があります。
4. ビン範囲と色度座標
4.1 順方向電圧ビン分類
150mAにおける順方向電圧は、G1(2.8-2.9V)、G2(2.9-3.0V)、H1(3.0-3.1V)、H2(3.1-3.2V)、I1(3.2-3.3V)、I2(3.3-3.4V)のグループにビン分けされます。このビン分けにより、お客様はより狭い電圧範囲のLEDを選択でき、アレイ内での電流分布を均一にすることができます。
4.2 光束ビン分類
150mAにおける光束ビン:PA(55.3-61.2 lm)、PB(61.2-67.8 lm)、QA(67.8-75.3 lm)。高い光束ビンほど明るい出力を提供します。
4.3 色度ビン分類
C.I.E色度図にビンZG0、ZG1、ZG2を示します。色度座標は白色領域内にあり、特定のx,y範囲を持ちます。例えば、ZG0は座標(0.3059,0.3112)から(0.3177,0.3112)などをカバーします。これにより色の一貫性が確保されます。
5. 代表性能曲線
5.1 順方向電圧 vs 順方向電流
曲線は、30~180mAの電流範囲で標準的な順方向電圧が約2.8~3.2Vであることを示しています。
5.2 順方向電流 vs 相対強度
相対光出力は電流とともに増加し、200mAでは低電流時と比較して約140%に達します。
5.3 はんだ温度 vs 相対強度
温度が上昇すると、相対強度は20°Cから120°Cの間で約20%低下します。
5.4 はんだ温度 vs 順方向電流(ディレーティング)
許容最大順方向電流は温度とともに低下し、25°Cの180mAから125°Cでは約100mAまで低下します(熱損傷を避けるため)。
5.5 順方向電圧 vs はんだ温度
順方向電圧は温度に対して直線的に低下します(約-2mV/°C)。
5.6 放射ダイアグラム
角度に応じた相対発光強度は広い角度分布を示し、ランバート放射体に典型的な特性です。
5.7 色度 vs 温度
色度座標は温度によってわずかにシフトし、温度が上昇するにつれてx値とy値が低下します。
5.8 スペクトル分布
LEDは約400nmから750nmの広いスペクトルを放射し、ピーク強度は約450nm(青色)で、蛍光体による幅広い黄色ピークがあり、クールホワイト光を生成します。
6. パッケージと取り扱い
6.1 パッケージ仕様
LEDはキャリアテープに収納され、1リールあたり4000個です。キャリアテープ寸法は次のとおり:A0=3.70±0.10mm、B0=3.70±0.10mm、K0=2.15±0.10mm、T=0.25±0.05mm、W=12.0±0.20mmなど。リール寸法:直径330mm、コア直径100mm、ハブ穴13mm。
6.2 防湿包装
本LEDは湿気に敏感です(MSLレベル2)。防湿バッグに乾燥剤と湿度インジケーターとともに包装されています。保存条件:アルミバッグ開封前は、30°C/75%RHで最長1年間保管可能。開封後は24時間以内に使用し、<30°C/60%RH以下で保管すること。超えた場合は60±5°Cで24時間のベーキングが必要です。<30°C/60%RH以下で保管すること。超えた場合は60±5°Cで24時間のベーキングが必要です。
6.3 信頼性試験
試験内容:リフロー(260°C最大、2回)、プレコンディショニング(MSL2)、熱衝撃(-40°C~125°C、1000サイクル)、寿命試験(105°C、150mA、1000時間)、高温高湿寿命試験(85°C/85%RH、150mA、1000時間)。判定基準:VF変化≤1.1×USL、IR≤2.0×USL、光束≥0.7×LSL。
7. SMTリフローはんだ付け
推奨リフローはんだ付けプロファイルを提供します。主要パラメータ:昇温速度≤3°C/s、プリヒート150°C~200°Cで60~120秒、217°C(TL)以上の時間60~120秒、ピーク温度260°C(TP)で保持時間≤10秒、冷却速度≤6°C/s。最大2回のリフローサイクル。手はんだ:こて温度<300°Cで<3秒、1回のみ。修理は最小限にすべきです。
8. 注意事項と保管
8.1 使用環境
相手材に硫黄化合物が100PPMを超えて含まれないようにしてください。臭素と塩素はそれぞれ<900PPM以下、合計<1500PPM以下。揮発性有機化合物(VOC)はシリコーン封止材を変色させる可能性があるため、アウトガスを発生する接着剤は避けてください。
8.2 取り扱い
コンポーネントはピンセットで側面に沿って取り扱い、シリコーンレンズに直接触れないでください。静電気放電対策が必要です(ESD 8000V HBM)。過電流を防ぐために電流制限抵抗を備えた回路を設計してください。放熱設計は性能維持と色ずれや光束低下の防止に重要です。
8.3 洗浄
必要に応じてイソプロピルアルコールで洗浄してください。超音波洗浄はLEDを損傷する可能性があるため推奨しません。
8.4 保管条件
元の密封バッグに入れたまま、<30°C/75%RH以下で最長1年間保管。開封後は24時間以内に使用するか、60±5°Cで24時間のベーキングを行ってください。
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。 |