目次
- 1. 製品概要
- 1.1 主な特長
- 1.2 用途
- 2. パッケージ寸法
- 3. 電気的および光学的特性(Ts=25°C時)
- 3.1 順方向電圧(Vf)
- 3.2 光束(Φv) (IF=30mA時)
- 3.3 視野角、演色評価数、熱抵抗
- 4. 絶対最大定格
- 5. ビニングシステム
- 6. 代表的な光学特性曲線
- 6.1 順方向電圧 vs. 順方向電流(I-V曲線)
- 6.2 順方向電流 vs. 相対強度
- 6.3 ピン温度の影響
- 6.4 配光パターン
- 6.5 スペクトル分布
- 7. 機械的および梱包情報
- 7.1 キャリアテープとリール
- 7.2 ラベル情報
- 7.3 防湿梱包
- 8. はんだ付けおよび実装ガイドライン
- 8.1 リフローはんだ付けプロファイル
- 8.2 手はんだ付け
- 8.3 機械的取り扱い
- 9. 保管および取り扱い上の注意
- 9.1 保管条件
- 9.2 ESD保護
- 9.3 化学的適合性
- 9.4 熱設計
- 10. 信頼性試験
- 11. アプリケーションノート
- 12. 動作原理
- 13. 市場動向と開発
- 14. よくある質問
- 14.1 これらのLEDを60 mAで駆動できますか?
- 14.2 推奨保管湿度は?
- 14.3 複数のLED間で色の一貫性を確保するにはどうすればよいですか?
- 14.4 このLEDは硫黄環境に耐性がありますか?
- 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
この白色SMD LEDは、青色チップと蛍光体を使用して白色光を生成します。PLCC-2パッケージを採用し、非常に広い視野角を持ち、すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに適しています。製品はテープ&リールで供給され、1リールあたり4000個、RoHS準拠です。耐湿性レベルは3です。
1.1 主な特長
- PLCC-2表面実装パッケージ
- 非常に広い視野角(50% Iv時120度)
- すべてのSMT実装およびはんだ付けプロセスに適合
- テープ&リール梱包対応(4000個/リール)
- 耐湿性レベル:3
- RoHS準拠
1.2 用途
- 光学インジケータ
- 屋内ディスプレイ
- 装飾照明
- 一般照明用途
2. パッケージ寸法
パッケージ寸法は3.0 x 1.4 x 0.8 mm(長さ×幅×高さ)です。特に記載がない限り、すべての寸法はmm単位で許容差±0.2 mmです。極性はパッケージ本体のマークで示されています。
3. 電気的および光学的特性(Ts=25°C時)
以下のパラメータは、特に断りのない限り、順方向電流30 mAで提供されます。
3.1 順方向電圧(Vf)
順方向電圧はランクに分類されます:G1(2.7-2.8V)、G2(2.8-2.9V)、H1(2.9-3.0V)、H2(3.0-3.1V)、I1(3.1-3.2V)、I2(3.2-3.3V)、J1(3.3-3.4V)。
3.2 光束(Φv) (IF=30mA時)
色温度ビンに応じて、光束範囲は以下の通りです:
- 6000-6500K(RF-65HK13DS-ED-F-Y):OFA(9-10 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)
- 5510-6120K(RF-60HK13DS-ED-F-Y):同様の範囲:OGA(10-11 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)、PGA(14-15 lm)
- 3700-4258K(RF-40HK13DS-ED-F-Y):OGA(10-11 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)、PGA(14-15 lm)
- 2825-3050K(RF-30HK13DS-ED-F-Y):OGA(10-11 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)
- 2650-2868K(RF-27HK13DS-ED-F-Y):OGA(10-11 lm)、OHA(10-11 lm)、PEA(11-12 lm)、PFA(12-13 lm)、PGA(14-15 lm)
典型的な光束は、6000-6500Kで約10.9 lm、4000Kで約11.5 lmです。測定許容差は±10%です。
3.3 視野角、演色評価数、熱抵抗
- 50% Iv時の視野角:120度
- 演色評価数(Ra):80(最小値)
- 熱抵抗 Rth(j-s):115 °C/W
- 逆方向電流(IR) (VF=5V時):10 μA(最大)
4. 絶対最大定格
| パラメータ | 記号 | 定格値 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 消費電力 | Pd | 136 | mW |
| 順方向電流 | IF | 40 | mA |
| ピーク順方向電流(1/10 duty、0.1msパルス) | IFP | 100 | mA |
| 逆方向電圧 | VR | 5 | V |
| ESD(HBM) | ESD | 2000 | V |
| 動作温度 | Topr | -40~+85 | °C |
| 保管温度 | Tstg | -40~+100 | °C |
| 接合部温度 | Tj | 95 | °C |
消費電力が絶対最大定格を超えないように注意が必要です。最大電流は、接合部温度を95°C未満に保つために熱管理に基づいて決定する必要があります。
5. ビニングシステム
LEDは、順方向電圧、光束、色度座標に従ってビンに分類されます。色度図には、WP2、WK2、WP3、WK3、NP3、NK3などの複数のビンが含まれており、それぞれが4つのCIE xy座標で定義されます。これにより、各アプリケーションで色と明るさの一貫性が確保されます。
6. 代表的な光学特性曲線
6.1 順方向電圧 vs. 順方向電流(I-V曲線)
30 mAにおいて、順方向電圧は約3.0V(標準値)です。曲線は、しきい値を超えると電流が電圧とともに指数関数的に増加することを示しています。
6.2 順方向電流 vs. 相対強度
10 mAから40 mAの間で、相対強度は順方向電流にほぼ比例して増加します。
6.3 ピン温度の影響
ピン温度が25°Cから95°Cに上昇すると、相対光束は徐々に減少します。順方向電圧も温度とともにわずかに減少します(約-2 mV/°C)。最大接合部温度を超えないように、高温では順方向電流をディレーティングする必要があります。
6.4 配光パターン
配光図は、-60°から+60°までの相対強度がほぼ一定で、約±60°で50%に低下する広いビーム角を示しており、120°の視野角仕様と一致しています。
6.5 スペクトル分布
スペクトルは、チップからの青色領域(約450 nm)のピークと、蛍光体からの広い黄色発光を示しています。異なる色温度(6500K、4000K、3000K)では、CCTが低くなるにつれて青色ピークの相対強度が減少し、暖色系の外観になります。
7. 機械的および梱包情報
7.1 キャリアテープとリール
LEDは、ピッチ4 mmのキャリアテープに梱包され、リール直径は180 mm(標準)です。極性はテープにマークされています。各リールには4000個入っています。
7.2 ラベル情報
ラベルには、部品番号、仕様番号、ロット番号、光束ビンコード、色度ビン、順方向電圧ランク、数量、および日付コードが含まれています。
7.3 防湿梱包
製品は、低湿度を維持するために乾燥剤とともに防湿バッグで出荷されます。開封後、LEDは30°C以下、60% RH以下の条件で24時間以内に使用するか、60±5°Cで24時間以上ベークする必要があります。
8. はんだ付けおよび実装ガイドライン
8.1 リフローはんだ付けプロファイル
推奨リフロープロファイル:150°Cから200°Cまで60~120秒かけて予熱;217°Cに昇温し、217°C以上の時間は60秒を超えない;ピーク温度260°Cで10秒以内;冷却速度6°C/s以下。リフローは2回までとし、リフロー間の時間が24時間を超える場合は、LEDをベークする必要があります。
8.2 手はんだ付け
手はんだ付けは、温度300°C未満のアイロンで3秒未満、1回のみ行ってください。
8.3 機械的取り扱い
封止材はシリコーンであり、柔らかいです。上面に圧力をかけないでください。適切なピックアンドプレースノズルを使用し、力を制御してください。はんだ付け後にPCBを曲げないでください。
9. 保管および取り扱い上の注意
9.1 保管条件
アルミバッグ開封前:30°C以下、75% RH以下で納品から1年まで保管可能。開封後:30°C以下、60% RH以下で24時間以内に使用。使用しない場合は、60±5°Cで24時間ベークしてください。
9.2 ESD保護
このLEDは、最大2000V HBMの静電気放電(ESD)に敏感です。取り扱いおよび実装中は適切なESD予防措置を講じてください。
9.3 化学的適合性
硫黄化合物への暴露は100 ppm未満に抑えてください。ハロゲン含有量(塩素および臭素)を管理する必要があります。イソプロピルアルコールなどの承認された洗浄溶剤のみを使用してください。超音波洗浄は推奨されません。
9.4 熱設計
発熱により発光効率が低下し、色が変化する可能性があります。適切な熱管理を行い、接合部温度を95°C未満に保ってください。熱抵抗115°C/Wは、30 mAでの消費電力が約0.1Wであるため、はんだ接合部から約11.5°Cの温度上昇が生じることを意味します。
10. 信頼性試験
本製品は以下の信頼性試験に合格しています:リフローはんだ付け(260°Cで2回)、熱衝撃(-40°C~100°C、300サイクル)、高温保管(100°C、1000時間)、低温保管(-40°C、1000時間)、30 mA、25°Cでの寿命試験(1000時間)、高温高湿寿命試験(60°C/90%RH、30 mA、1000時間)。判定基準:Vf変化≤10%、光束維持率≥90%、オープン/ショート/フリッカなし。
11. アプリケーションノート
最適な性能を得るためには、適切な電流制限抵抗を備えた定電流駆動を使用してください。標準的な順方向電流は30 mAですが、絶対最大値として40 mAまで調整可能です。アレイ内で色と明るさを一貫させるために、ビニング許容差を考慮してください。広い視野角により、これらのLEDはインジケータやバックライト用途に適しています。シリコーン封止のため、ほこりの混入を避け、必要に応じてイソプロピルアルコールで清掃してください。
12. 動作原理
この白色LEDは、青色発光のInGaNチップが黄色蛍光体(通常はYAG:Ce)を励起します。青色光と黄色光の組み合わせにより白色光が生成されます。色温度の違いは、蛍光体の組成と濃度を調整することで実現されます。
13. 市場動向と開発
業界のトレンドは、より高い効率、より小さなパッケージ、より優れた色品質へと向かっています。このPLCC-2パッケージは、サイズと熱性能のバランスが良好です。蛍光体技術の進歩により、より広い色域とより高いCRI値が可能になりました。本製品はRoHSに準拠しており、一般照明用途に適しています。
14. よくある質問
14.1 これらのLEDを60 mAで駆動できますか?
いいえ、絶対最大順方向電流は40 mAです。信頼性のある動作のためには、標準30 mA以内に保つか、温度によるディレーティングを考慮して設計してください。
14.2 推奨保管湿度は?
バッグ開封前は75% RH以下で保管してください。開封後は60% RH以下で24時間以内に使用するか、使用前にベークしてください。
14.3 複数のLED間で色の一貫性を確保するにはどうすればよいですか?
同じビン(色度ビンおよび光束ビン)のLEDを使用し、適切な熱管理を確保してください。
14.4 このLEDは硫黄環境に耐性がありますか?
LEDの封止材はシリコーンであり、硫黄化合物に敏感です。環境中の硫黄濃度を100 ppm未満に保ってください。
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。 |