LEDパッケージの種類とその特徴:選び方のポイント
- LED

LEDパッケージは、LEDの性能や用途に大きな影響を与える重要な要素になりますよね。
本記事では、LEDパッケージの種類とその特徴、そして最適な選び方のポイントについて詳しく解説します。
ぜひ最後までお付き合いください。
LEDパッケージとは?
LED(発光ダイオード)とは、様々な元素を組み合わされてつくられたものになり、この素子の状態では電気を流して使用はできません。
このLED素子(発光ダイオード)は、実際に電気を流して使えるようにするために、電極をつなぐための薄い金属端子のリードフレームにワイヤーで電極をつなぎます。そのあと樹脂で包むようにして成型されます。
こうした状態が、「LEDパッケージ」となります。
基本的にはこのように出来上がったものを「LEDパッケージ」としている事が多いですが、LEDをパッケージ化する工程で使われる材料や構造の事を「LEDパッケージ」と指し、出来上がったものを「LEDデバイス」と区別している場合もあります。
LEDパッケージの種類と特徴
砲弾型LED
砲弾型LEDは、リードフレーム型やスルーホール実装型など呼ばれています。
メリット
・細い電極と形状が小さい為、平らではないようなアーチ状や狭い場所へ使える。
・デザイン性を求めるライトに最適。
例:クリスマスなどのLEDイルミネーション、バックライトやウィンカーなどのカー用品。インジケーター・スイッチなどの光源や、アミューズメント機器などで一般的なLEDです。
信号は砲弾型LEDを密集させ、大きな光束にしています。
デメリット
・高い電流を流すことができない。
・紫外線と熱に弱い。
表面実装型(SMD)
メリット
・チップ裏面の供給端子があるSMDチップははんだ付けのみで点灯できるため、手間が少ない。
・高い設計自由度があり、多彩なアプリケーションに対応可能です。
・チップを小さくできるので、小さいライトへの使用に適している。
・平たく薄い形状なので、光を多方向に拡散して放射できる。
例:スマートフォン、テレビ、ディスプレイ、照明器具、センサー・スイッチ系部品
デメリット
・1つあたりの明るさが低いSMDチップでは、高輝度にする為には、SMDチップを沢山実装する必要がある。
チップオンボード(COB)
メリット
・放熱性能に高い効果を示すアルミシートへ直接COBチップを貼り付けられるため、高輝度と放熱性能の両立が可能。
・砲弾型LEDとSMDのLEDより少ない部品で構成する事ができるので、各LEDチップの発熱量を減らすことが可能。
・チップごとのはんだつけが不要。
例:高輝度照明、街路灯、産業用照明
デメリット
・チップ表面に給電端子がある為、製造における手間が多い。
・SMDチップに比べコストが高い。
LEDパッケージの選び方のポイント
LEDパッケージの選び方のポイントは、用途や輝度、効率、放熱性、コストなどを考慮する必要があります。
使用用途に応じたLEDパッケージを選ぶ
使用環境や使用用途に応じて、最適なパッケージを選ぶ事が必要です。
一般照明の場合は、低消費電力&高効率が求められます。SMDであれば、コストパフォーマンスが良く、家庭やオフィスの照明に最適です。チップオンボードは高輝度が必要なシーン(天井照明など)に適しています。
液晶ディスプレイの場合は、高温(80~150℃)でも安定動作する耐久性が必要です。CSP(Chip Size Package)は省スペース化に適し、スマホやノートPCのバックライトに活用されます。SMDはテレビやモニター用バックライトに最適です。
放熱性
高出力LEDは発熱が大きいため、適切なヒートシンクや基板(アルミ基板)を使用する必要があります。
COBはLEDチップを直接基板に実装するため、発熱密度が高いです。高出力なCOBの場合、ヒートシンクの利用は必須です。
コストと信頼感
高性能なパッケージでは、一般的にはコスト高になりますが、高寿命と高い信頼性が提供されます。
その他、LED用パッケージ技術は発展途上の技術である為、最新技術やトレンドを把握する事で、よりニーズを捉えた選び方が可能です。
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