LEDランプ 6324-15SUBC/S400-X10 データシート - 青色 - 順電圧3.3V - 動作電流20mA - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、品番6324-15SUBC/S400-X10で識別される高輝度青色LEDランプの完全な技術仕様を提供します。この部品は、優れた発光出力を要求するアプリケーション向けに特別に設計されたシリーズに属します。LEDは標準的なランプパッケージ構成で提供され、幅広い電子組立プロセスに適しています。その中核設計は、様々な動作環境における信頼性と堅牢性を優先しています。

本デバイスは、RoHS（有害物質の使用制限）、EU REACH規制などの主要な環境・安全指令に準拠しており、ハロゲンフリー部品として製造されています。この準拠により、製品は電子部品に関する厳格な国際基準を満たしています。LEDは、自動ピックアンドプレース組立用のテープ＆リールで供給可能であり、大量生産環境での生産効率を向上させます。

1.1 中核的な利点とターゲット市場

このLEDの主な利点は、高い発光強度と信頼性の高いパッケージの組み合わせです。標準的な20mA駆動電流で典型的な強度500ミリカンデラ（mcd）を発し、そのフォームファクターに対して顕著な明るさを提供します。本製品は、民生用および産業用電子機器における汎用インジケータおよびバックライト用途向けに設計されています。主要なターゲット市場には、テレビ、コンピュータモニター、電話機、および様々なコンピュータ周辺機器のメーカーが含まれ、これらでは一貫した明るい青色の表示または照明が必要とされます。様々な視野角の選択により、設計者は広い照射範囲と軸上強度のバランスを取りながら、特定のアプリケーションに最適な放射パターンを選択できます。

2. 技術パラメータ詳細解説

このセクションでは、データシートに定義されたLEDの主要な技術パラメータについて、詳細かつ客観的な分析を提供します。これらの仕様を理解することは、適切な回路設計と長期信頼性の確保に不可欠です。

2.1 絶対最大定格

絶対最大定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のあるストレスの限界を定義します。これらは動作条件ではありません。

• 連続順電流（I_F)）： 25 mA。これはLEDに連続的に印加できる最大の直流電流です。
• ピーク順電流（I_FP)）： 100 mA。このパルス電流定格（デューティサイクル1/10、周波数1kHz）により、マルチプレクシングやストロボ用途に有用な、短時間のオーバードライブが可能です。
• 逆電圧（V_R)）： 5 V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部の破壊を引き起こす可能性があります。
• 電力損失（P_d)）： 90 mW。これはパッケージが熱として放散できる最大電力であり、順電圧×順電流として計算されます。
• 動作・保管温度： デバイスは-40°Cから+85°Cで動作し、-40°Cから+100°Cで保管できます。
• はんだ付け温度： リードは260°Cで5秒間耐えることができ、標準的な無鉛リフローはんだ付けプロファイルと互換性があります。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、特に断りのない限り、周囲温度25°C、順電流（I_F）20mAの標準試験条件で測定されます。

• 光度（I_v)）： 代表値は500 mcd、最小値は250 mcdです。これは人間の目で測定されるLEDの知覚される明るさを規定します。
• 視野角（2θ_1/2)）： 60度（代表値）。これは光度がピーク軸上値の半分に低下する全角です。
• ピーク波長（λ_p)）： 468 nm（代表値）。これは発光のスペクトルパワー分布が最大となる波長です。
• 主波長（λ_d)）： 470 nm（代表値）。これは人間の目が知覚する単一波長であり、LEDの青色を定義します。
• スペクトル放射帯域幅（Δλ）： 35 nm（代表値）。これは発光のスペクトル幅を示し、最大強度の半分（FWHM）で測定されます。
• 順電圧（V_F)）： 2.7V（最小）から3.7V（最大）の範囲で、20mAでの代表値は3.3Vです。これは電流制限回路の設計に極めて重要です。
• 逆電流（I_R)）： 5V逆バイアス印加時の最大値は50 μAです。

データシートはまた、測定不確かさについても記載しています：V_Fは±0.1V、I_vは±10%、λ_d.

は±1.0nm。

3. ビニングシステムの説明

• CAT本製品は、主要な光学および電気パラメータに基づいてユニットを分類するビニングシステムを採用しています。これにより、厳密な色や明るさのマッチングを必要とするアプリケーション向けに、生産ロット内での一貫性が確保されます。梱包ラベルにはこれらのビンのコードが含まれます：
• HUE： 光度のランク。ユニットは測定された光出力に基づいてビンに分類されます。
• REF： 主波長のランク。これはLEDを特定の青色の色合いによってビン分けします。

： 順電圧のランク。LEDは試験電流における順電圧降下によってグループ分けされます。

設計者は、選択したビンがアプリケーションの色の一貫性と電気的性能の要件を満たすことを確認するために、特定のビンコード定義と入手可能性についてサプライヤーに相談する必要があります。

4. 性能曲線分析

データシートは、様々な条件下でのデバイスの挙動を示すいくつかの特性曲線を提供します。これらは、25°C/20mAでの単一点仕様を超えた性能を理解するために不可欠です。

4.1 相対強度 vs. 波長

この曲線はスペクトルパワー分布をグラフで示し、約468 nmにピークを持ち、典型的なFWHMは35 nmであり、InGaNチップからの単色青色発光を確認します。

4.2 指向性パターン

極座標プロットは光の空間分布を示し、60度の視野角に対応します。強度は中心軸（0°）に沿って最も高く、端に向かって対称的に減少します。

4.3 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）_Fこの曲線は、ダイオードに典型的な指数関数的関係を示します。順電圧は電流に対して対数的に増加します。推奨動作点である20mAでは、電圧は典型的に3.3Vです。この曲線は熱管理に極めて重要です。なぜなら、V

は負の温度係数を持つからです。

4.4 相対強度 vs. 順電流

このプロットは、通常の動作範囲では光出力が電流とほぼ線形関係にあることを示しています。LEDを最大定格を超えて駆動しても、光の比例的な増加は得られず、過剰な熱が発生します。

4.5 温度依存性曲線_a2つの主要な曲線は、周囲温度（T

• ）の影響を示しています：相対強度 vs. 周囲温度
• ： 周囲温度が上昇すると発光出力が減少します。このデレーティングは、高温で動作する設計で考慮する必要があります。順電流 vs. 周囲温度_F： 固定電圧の場合、V

の負の温度係数のため、順電流は温度とともに増加します。これは、熱暴走を防ぐために定電圧源ではなく定電流ドライバを使用することが極めて重要であることを強調しています。

5. 機械的仕様とパッケージ情報

• LEDは標準的なランプスタイルのパッケージに収められています。パッケージ図面は、PCBフットプリント設計とクリアランスチェックに必要な重要な寸法を提供します。
• すべての寸法はミリメートルで提供されます。
• 重要な注意点として、フランジの高さは1.5mm（0.059インチ）未満でなければならないと規定されています。
• 指定されていない寸法のデフォルト公差は±0.25mmです。

図面には通常、リード間隔、パッケージ本体サイズ、レンズ形状、およびカソードインジケータ（通常は平らな側面または短いリード）の位置が示されています。

設計者は、適切なはんだ付けと位置合わせを確保するために、PCBランドパターンを作成する際にこれらの寸法を厳密に遵守しなければなりません。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

信頼性を維持するためには、適切な取り扱いが不可欠です。データシートには詳細な指示が記載されています。

• 6.1 リード成形
• 曲げは、エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた場所で行う必要があります。
• はんだ付け前にリードを成形してください。
• パッケージにストレスをかけないようにし、室温でリードを切断してください。

PCBの穴はLEDリードと完全に一致させ、取り付けストレスを避けてください。

• 6.2 保管
• 30°C以下、相対湿度70%以下で保管してください。出荷からの棚寿命は3ヶ月です。
• 長期保管（最大1年）の場合は、窒素と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。

湿気の多い環境での急激な温度変化を避け、結露を防止してください。

6.3 はんだ付けプロセス手はんだ： はんだごて先端温度≤300°C（最大30W）、時間≤3秒、はんだ接合部はボールから≥3mm離す。フロー/ディップはんだ付け

： 予熱≤100°C（≤60秒）、はんだ浴≤260°Cで≤5秒、接合部はボールから≥3mm離す。 推奨はんだ付けプロファイルグラフが提供されており、徐々に上昇し、260°C制限内でプラトーを形成し、制御された冷却ランプを示しています。急冷は推奨されません。LEDが熱いうちに複数回のはんだ付けサイクルや機械的ストレスを避けてください。

6.4 洗浄

必要に応じて、室温のイソプロピルアルコールで≤1分間のみ洗浄してください。事前に評価されていない限り、超音波洗浄は避けてください。ダイやワイヤーボンドを損傷する可能性があります。

6.5 熱管理

適切な熱設計は重要です。動作電流は、より高い周囲温度ではデレーティングする必要があります（デレーティング曲線を参照）。性能と寿命を維持するために、最終アプリケーションにおけるLED周囲の温度を制御する必要があります。

6.6 ESD（静電気放電）対策

LEDはESDおよびサージ電圧に敏感であり、半導体ダイを損傷する可能性があります。組立および取り扱い中は、標準的なESD取り扱い手順（接地された作業台、リストストラップなど）を遵守する必要があります。

7. 梱包および発注情報

7.1 梱包仕様

• LEDは保護と自動取り扱いのために梱包されています：
• 静電気防止バッグに入れられます。
• バッグは内箱に詰められます。
• 内箱は外箱に詰められます。梱包数量

： バッグあたり最小200から500個。内箱あたり5バッグ。外箱あたり10内箱。

7.2 ラベル説明

• CPN梱包ラベルには以下が含まれます：
• ： 顧客部品番号。P/N
• QTY： メーカー部品番号（6324-15SUBC/S400-X10）。
• ： 梱包内の数量。CAT/HUE/REF
• ： 強度、波長、電圧のビニングコード。LOT No

： トレーサブルな製造ロット番号。

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シナリオ

• 記載されているように、主な用途は以下の機器における状態表示灯またはバックライトです：
• テレビおよびモニター（電源、入力ソースインジケータ）。
• 電話機（メッセージ待機、回線状態）。

コンピュータおよび周辺機器（電源オン、HDDアクティビティ）。

その高輝度は、明るい環境でのパネルインジケータにも適しています。

• 8.2 設計上の考慮事項ドライバ回路_F： 常に直列の電流制限抵抗または定電流ドライバを使用してください。抵抗値は R = (供給電圧 - V_F) / I_F を使用して計算します。すべての条件下で電流が制限を超えないようにするために、データシートの最大V
• を使用してください。熱管理
• ： PCB上では、特に最大電流近くで駆動する場合、ヒートシンクとして機能するようにLEDリード周囲に十分な銅面積を確保してください。視野角
• ： アプリケーションに適した視野角バリアントを選択してください。60度の角度は、軸上輝度と広い視認性の良いバランスを提供します。ESD保護

： 敏感な環境では、電圧スパイクから保護するために、過渡電圧サプレッション（TVS）ダイオードまたはLEDと並列に小さなコンデンサ（直列抵抗付き）を追加することを検討してください。

9. 技術比較と差別化

• 直接的な競合製品との比較には特定の代替品番が必要ですが、このLEDのデータシートに基づく主な差別化機能は以下の通りです：高輝度
• ： 20mAで典型的な500 mcdは、標準ランプパッケージにとって顕著な出力です。包括的な準拠
• ： RoHS、REACH、ハロゲンフリー規格への同時準拠は、グローバル市場と環境配慮設計にとって強力な利点です。堅牢な仕様
• ： 明確な絶対最大定格と詳細な取り扱い指示により、アプリケーションリスクが低減されます。テープ＆リール供給

： 高速自動組立をサポートし、大量生産における製造コストを削減します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）Q1: このLEDを5V電源で直接駆動できますか？_FA: できません。代表的な順電圧は3.3Vです。5Vに直接接続すると過剰な電流が流れ、LEDを破壊する可能性があります。電流制限抵抗を使用する必要があります。例えば、5V電源で20mAを目標とする場合、安全のために最大V

3.7Vを使用すると： R = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65オーム。68オームの抵抗が標準的な選択となります。Q2: 周囲温度が上昇すると、なぜ光度が減少するのですか？

A: これは半導体LEDの基本的な特性です。温度が上昇すると、InGaNチップ内部での光生成再結合プロセスの効率が低下し、同じ電気入力に対して光出力が低くなります。デレーティング曲線はこの効果を定量化します。Q3: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（468 nm）は、発光スペクトルの物理的なピークです。主波長（470 nm）は、LEDの出力と同じ色として人間の目に知覚される純粋な単色光の単一波長を表す計算値です。これらはしばしば近い値ですが、同一ではありません。Q4: はんだ付けとリード曲げにおける3mmの距離はどれほど重要ですか？

A: 非常に重要です。エポキシ樹脂ボールは熱と機械的ストレスに敏感です。3mmの距離を保つことで、はんだ付けからの熱がエポキシに熱衝撃を与えず（ひび割れや剥離を引き起こす）、曲げストレスが半導体ダイに接続された脆弱な内部ワイヤーボンドに伝わらないようにします。

11. 実践的な設計と使用例 シナリオ: デスクトップコンピュータのフロントパネル電源インジケータの設計要件： 明るい部屋でも視認可能、システムの5Vスタンバイレールから給電、長期動作に信頼性がある。設計ステップ： 1.部品選定： 高輝度（代表値500 mcd）のため、この青色LEDが適しています。 2.回路計算_F： 5Vスタンバイレールを使用。保守的なV_Fを3.5V、希望するI²を15mA（長寿命と低発熱のため）と仮定すると、抵抗値は R = (5V - 3.5V) / 0.015A = 100オーム。抵抗の定格電力： P = I²R = (0.015)* 100 = 0.0225W。標準的な1/8W（0.125W）抵抗で十分です。 3.PCBレイアウト： LEDをフロントパネルの位置に配置。ヒートシンクとして機能するように、カソードおよびアノードリードに接続された十分な銅面を含める。フットプリントにはパッケージ寸法に従う。 4.組立

： PCBがフローはんだ付けプロセスで組立される場合は、そのガイドラインに従い、可能であればLEDを最後に配置するか、マスキングして熱暴露を最小限に抑える。

12. 動作原理の紹介

このLEDは、材料セクションに示されているように、窒化インジウムガリウム（InGaN）で作られた半導体チップに基づいています。ダイオードの閾値（約2.7V）を超える順電圧が印加されると、電子と正孔がチップの活性領域に注入されます。これらの電荷キャリアが再結合すると、光子（光）の形でエネルギーを放出します。InGaN合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、これが直接発光の波長（色）を定義します—この場合は青色（~470 nm）。エポキシ樹脂レンズは、チップを保護し、光出力ビームを形成し（60度視野角）、半導体材料からの光取り出しを向上させる役割を果たします。

13. 技術トレンド

• LED技術は進化を続けています。この部品は成熟した標準製品を表していますが、このようなデバイスに影響を与えるより広範な業界トレンドには以下が含まれます：効率向上
• ： 継続的な材料科学研究により、LEDのルーメン毎ワット（効率）を向上させ、同じ光出力でのエネルギー消費を削減することを目指しています。小型化
• ： より小さな電子機器への需要により、輝度を維持または向上させながら、より小さなパッケージフットプリントのLEDが求められています。信頼性向上
• ： パッケージ材料とダイアタッチ技術の改善により、動作寿命と過酷な環境への耐性が継続的に拡大されています。スマート統合

： パッケージ内に統合ドライバ、コントローラ、さらにはセンサを内蔵したLEDへの傾向がありますが、これは基本的なインジケータランプよりも高級照明モジュールでより一般的です。