3030 白色LED 仕様書 - サイズ 3.00x3.00x0.55mm - 電圧 2.8-3.6V - 電力 約1.5W

1. 説明

この文書は、高輝度白色LED部品の技術仕様を提供します。このデバイスは表面実装技術（SMT）組立用に設計され、業界標準の3030パッケージフットプリントを特徴とします。

1.1 概要

白色LEDは、青色チップと蛍光体技術を使用して白色光を生成するように製造されています。この部品はEMC（エポキシ成形材料）パッケージに収められており、信頼性の高い性能のために良好な熱的および機械的安定性を提供します。

1.1.1 特徴

• 信頼性向上のためのEMCパッケージ。
• 極めて広い視野角で、広範囲の照明に適しています。
• 標準的なSMT組立とはんだリフロー工程に完全対応しています。
• 自動ピックアンドプレース組立用にテープアンドリールで供給されます。
• 湿気感受性レベル（MSL）：レベル3。
• RoHS環境指令に準拠しています。

1.1.2 応用

• LCDパネル、テレビ、モニターのバックライト。
• スイッチや記号の照明。
• 汎用光学インジケーター。
• 屋内ディスプレイ応用。
• 管状照明器具。
• 一般照明用途。

1.2 パッケージ寸法と機械的外形

LEDはコンパクトな3030外形寸法を特徴とします。主要な機械的寸法は以下の通りです：

• パッケージ長さ：3.00 mm（公差±0.2mm）。
• パッケージ幅：3.00 mm（公差±0.2mm）。
• パッケージ高さ：0.55 mm（公称）。
• レンズはドーム形状で、直径は約2.6 mmです。
• アノードとカソードのパッドはパッケージ底面に位置し、PCB設計用に推奨はんだパッド寸法が提供されます（各パッド2.26mm x 1.45mm、間隔0.69mm）。

すべての寸法単位はミリメートルであり、特に指定がない限り標準公差は±0.2mmです。適切な極性識別が重要です；パッケージにはアノードとカソード端子を区別する視覚的マーキングが含まれています。

1.3 製品パラメータ：電気的および光学的特性

すべてのパラメータは接合温度（T_J）25°Cで指定されます。これらの定格を理解することは、信頼性のある回路設計と熱管理に不可欠です。

電気的および光学的特性（T_S=25°C）

典型的な動作条件下での主要性能指標：

• 順方向電圧（V_F)：テスト電流500mAで2.8V（最小）から3.6V（最大）。代表値はこの範囲内にあります。
• 逆方向電流（I_R)：逆電圧5Vで最大10μA。
• 光束（Φ）：500mAで115 lm（最小）から180 lm（最大）。
• 視野角（2θ_1/2)：代表120度、非常に広いビームパターンを提供します。
• 熱抵抗（R_THJ-S)：代表12°C/W、接合からはんだ点まで測定。

絶対最大定格（T_S=25°C）

これらの定格は、永久損傷が発生する可能性のある限界を定義します。動作中にこれらを超えてはなりません。

• 電力損失（P_D)：最大2160 mW。
• 連続順方向電流（I_F)：最大600 mA。
• ピーク順方向電流（I_FP)：パルス条件下で最大900 mA（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）。
• 逆電圧（V_R)：最大5 V。
• 静電気放電（ESD）HBM：2000V（HBM）まで耐え、90%以上の歩留まりですが、取扱い中のESD保護は依然として必要です。
• 動作温度（T_OPR)：-10°Cから+80°C。
• 保管温度および湿度：相対湿度60%以下で5°Cから30°C。
• 最大接合温度（T_J)：115°C。これはLEDの寿命にとって重要な限界です。

重要な設計上の注意：最大動作電流は、動作中の実際のパッケージ温度を測定した後に決定する必要があります。接合温度は最大定格115°Cを超えてはなりません。総電力損失（V_F× I_F）が絶対最大定格2160mWを超えないように注意する必要があります。

1.4 製品ビニングシステム

生産応用における色と輝度の一貫性を確保するため、LEDはI_F= 500mAで測定された主要パラメータに基づいてビンに仕分けされます。

• 順方向電圧（V_F）ビニング：LEDは8つのビン（G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1, J2）に仕分けされ、各ビンは2.8-2.9Vから3.5-3.6Vまで0.1Vステップを表します。これにより、設計者はマルチLEDアレイでの電流整合のために、より厳密な電圧公差を持つLEDを選択できます。
• 光束（Φ）ビニング：LEDはT115、T120、T125などの光束ビンに仕分けされ、各ビンは115-120 lmから始まる5ルーメンステップを表します。これにより、応用における総光出力を精密に制御できます。

Vの組み合わせを指定することにより、_FおよびΦビンにより、エンジニアは最終製品で高度に均一な性能を達成できます。仕様書は順方向電圧（±0.1V）および光束（±5%）の測定に対する公差注記を提供します。

1.5 光学的特性と測色

この文書は、色を定義する国際標準であるC.I.E. 1931色度図を参照しています。白色LEDの場合、色はこの図上の座標（x, y）によって定義されます。仕様書には、対応する目標CIE（x, y）座標範囲（例：CIE-X1、CIE-Y1、CIE-X2、CIE-Y2）を持つビンコードの表が含まれています。これらの色座標の代表的な測定公差は±0.005です。アセンブリ内の個々のLED間で目に見える色差（色ずれ）を避けるために、同じまたは隣接する色ビンからLEDを選択することが不可欠です。

2. 包装および注文情報

この製品は、大量自動生産に最適化された形式で供給されます。

2.1 包装仕様

LEDは、エンボス加工されたキャリアテープに巻かれたリールで納品されます。キャリアテープのポケット、リール直径、ハブサイズの詳細寸法が提供され、標準SMT実装設備との互換性を確保します。リールのラベル仕様も定義されています。包装工程にはMSL 3評価に適した防湿対策が含まれており、ユニットはさらに段ボール箱に詰められて輸送および保管されます。

2.1.6 信頼性試験

製品は、様々な環境ストレス下での性能を確保するために一連の信頼性試験を受けます。仕様書は試験項目と条件をリストし、通常、高温保管、低温保管、温度サイクル、耐湿性、はんだ耐熱性などの試験を含みます。各試験に対して特定の条件（例：温度、持続時間、サイクル数）が定義されています。

2.1.7 損傷基準

信頼性試験または取扱い後に部品が損傷したかどうかを判断するために、明確な視覚的および機能的な基準が確立されています。これには、パッケージの割れ、変色、リードの脱落、または初期の電気的/光学的パラメータからの著しい偏差などの基準が含まれる場合があります。

3. SMTリフローはんだ付けガイドライン

適切なはんだ付けは、機械的完全性と熱性能にとって重要です。この部品は鉛フリーリフローはんだ付け工程用に設計されています。

ガイドラインはリフローはんだ付け温度プロファイルを指定します。このプロファイルは、予熱温度と時間、温度上昇率、ピーク温度、液相線以上の時間、冷却率などの主要パラメータを定義します。このプロファイルに従うことは、LEDへの熱ショックを防ぎ、内部応力、デラミネーション、または早期故障を引き起こす可能性があります。はんだ付け中の最大本体温度は指定された限界を超えてはなりません。

3.1.1 はんだごての使用（リワーク用）

手動リワークが必要な場合、特定の予防措置を講じる必要があります。はんだごて先端温度を制御し、LED端子との接触時間を最小限に抑える必要があります（通常3秒未満）。これにより、過度の熱がLEDチップに伝わり、損傷または内部結合を損なうのを防ぎます。

3.1.2 修理工程

不良LEDを取り外して交換するための推奨工程が提供されます。これには通常、はんだ接合部に注意深く熱を加えて旧部品を取り外し、パッドを清掃し、新しいはんだペーストを塗布し、その後、新しい部品を配置し、標準プロファイルに従ってリフローする工程が含まれます。

3.1.3 一般的な注意

• LEDレンズに機械的ストレスを加えないでください。
• 汚染を防ぐため、レンズ表面を指や工具で触れないでください。
• 信頼性のあるはんだフィレットと適切な位置合わせを実現するために、PCBパッド設計が推奨はんだパターンと一致していることを確認してください。

4. 取扱いおよび保管上の注意

品質と信頼性を維持するために、いくつかの取扱い上の注意が強調されています：

• ESD保護：LEDは2000V HBM ESD定格を持っていますが、依然として半導体デバイスです。静電気放電からの損傷を防ぐために、静電気防止取扱い手順（例：接地された作業台、リストストラップ）を使用する必要があります。
• 湿気感受性：MSLレベル3部品として、パッケージは空気中から湿気を吸収することができます。密封された防湿バッグが開封または損傷した場合、部品は指定された時間内（通常<30°C/60% RHで168時間）に使用するか、または所定の手順に従ってリベーキングし、リフローはんだ付け前にポップコーン現象（リフロー中に気化した湿気によるパッケージ割れ）を防ぐ必要があります。
• 保管条件：指定された涼しく乾燥した環境（5-30°C、相対湿度60%以下）で保管してください。直射日光、腐食性ガス、または過度のほこりにさらさないでください。
• 清掃：はんだ付け後の清掃が必要な場合、LEDパッケージ材料と互換性のある承認された溶剤および方法を使用してください。特定の部品に対して安全であることが確認されていない限り、超音波清掃は避けてください。

5. 応用ガイドラインと設計上の考慮事項

5.1 設計における熱管理

LED性能と寿命にとって最も重要な要因は、接合温度（T_J）の管理です。接合からはんだ点までの熱抵抗は代表12°C/Wです。Tを計算するには、_J:

T_J= T_PCB+ (R_THJ-S× 電力損失）

ここで、T_PCBはPCB上のはんだパッドの温度です。設計者は、十分なPCB銅面積（熱パッドまたはプレーン）および必要に応じて追加の放熱を確保し、Tを_J最大115°Cを十分に下回り、できれば85-100°C以下に保つ必要があります。最大600mAよりも低い順方向電流を使用することは、電力損失と発熱を減らす効果的な方法です。

5.2 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。安定した光出力を確保し、熱暴走を防ぐために、定電圧ドライバーよりも定電流ドライバーを強く推奨します。ドライバーは、順方向電圧変動（2.8-3.6V）を考慮しながら、電流を必要なレベル（例：公称輝度の500mA）に制限するように設計する必要があります。マルチLEDアレイの場合、直列接続は電流整合を確保するのに役立ちますが、並列接続ではVを考慮するために注意深いビン選択または個別の電流制限が必要です。_F variations.

5.3 光学設計上の考慮事項

120度の視野角により、このLEDは焦点を絞ったスポットではなく、広く拡散した照明を必要とする応用に適しています。バックライト応用では、光を均等に分布させるために通常、光学ディフューザーおよび光ガイドが使用されます。初期光束と時間経過によるその漸減（ルーメン維持率）は、システムの総光出力要件に考慮する必要があります。

5.4 典型的な応用回路

基本的な応用回路は、定電流LEDドライバICまたは電圧源から給電する場合のLEDと直列の単純な電流制限抵抗を含みます。直列抵抗値はR = (V_電源- V_F) / I_F。抵抗の電力定格は十分でなければなりません（P = (I_F)²× R)。この方法はスイッチング定電流ドライバよりも効率が劣りますが、単純な低電力応用では許容される場合があります。500mA動作では、効率、制御、保護のために専用LEDドライバICをほぼ常に推奨します。