LEDランプ 383-2SYGC/S530-E2 データシート - ブリリアントイエローグリーン - 20mA - 320mcd - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高輝度ブリリアントイエローグリーンLEDランプの技術仕様を提供します。本デバイスは、水色透明樹脂に封止されたAlGaInPチップ技術を用いて設計されており、鮮明で鮮やかな表示灯を必要とする様々な電子機器アプリケーションに信頼性の高い性能を提供します。

1.1 主要な特徴と利点

• 高輝度：本シリーズは、優れた光度を要求するアプリケーション向けに特別に設計されています。
• 環境適合性：本製品は鉛フリーであり、RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー規格（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）に準拠しています。
• 包装オプション：自動組立プロセス向けにテープ&リールでの供給が可能です。
• 視野角の選択：様々な視野角を用意しており、異なるアプリケーションのニーズに対応できます。
• 堅牢な設計：信頼性が高く長寿命の動作のために構築されています。

1.2 対象アプリケーション

このLEDは、以下のような様々な民生用およびコンピュータ電子機器におけるバックライトや状態表示に適しています：

• テレビ
• コンピュータモニター
• 電話機
• 一般的なコンピュータ周辺機器

2. 技術仕様の詳細

2.1 絶対最大定格

以下の定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性がある限界を定義します。すべての値は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。

パラメータ	記号	定格	単位
連続順方向電流	IF	25	mA
ピーク順方向電流（デューティ比 1/10 @ 1KHz）	IFP	60	mA
逆電圧	VR	5	V
電力損失	Pd	60	mW
動作温度	Topr	-40 ～ +85	°C
保管温度	Tstg	-40 ～ +100	°C
はんだ付け温度	Tsol	260 （5秒間）	°C

設計上の考慮点：連続順方向電流定格25mAは、回路設計における重要なパラメータです。この値を超えると、たとえ一瞬でも、LEDの寿命を大幅に短縮したり、即座に故障を引き起こす可能性があります。ピーク電流定格は、マルチプレックス表示アプリケーションなどで有用な短いパルスを可能にしますが、デューティサイクルと周波数は厳密に遵守する必要があります。

2.2 電気光学特性

これらは、標準試験条件（特に記載がない限り、Ta=25°C、IF=20mA）で測定された代表的な性能パラメータです。

パラメータ	記号	Min.	Typ.	Max.	単位	条件
光度	Iv	160	320	--	mcd	IF=20mA
視野角（2θ1/2）	--	--	10	--	deg	IF=20mA
ピーク波長	λp	--	575	--	nm	IF=20mA
主波長	λd	--	573	--	nm	IF=20mA
スペクトル帯域幅	Δλ	--	20	--	nm	IF=20mA
順方向電圧	VF	1.7	2.0	2.4	V	IF=20mA
逆電流	IR	--	--	10	μA	VR=5V

パラメータ分析：

• 光度（代表値 320 mcd）：これは、日中でも視認可能な表示灯に適した明るい出力を示しています。最小値と代表値の幅が広いことは、ビニングプロセスを示唆しています。設計者は、最悪ケースの輝度計算には最小値を使用すべきです。
• 視野角（代表値 10°）：非常に狭い視野角です。このLEDは、広範囲の照明ではなく、焦点を絞った指向性のある光を目的として設計されており、主に正面から光が見えるべきパネル表示灯に最適です。
• 順方向電圧（代表値 2.0V）：AlGaInP LEDとしては比較的低い順方向電圧であり、消費電力と熱負荷の低減に役立ちます。回路の電流制限抵抗は、最大VF（2.4V）に基づいて計算し、すべての条件下で電流が絶対最大定格を決して超えないようにする必要があります。
• 波長（～573-575 nm）：これは、色をスペクトルのブリリアントイエローグリーン領域に確実に位置づけており、人間の目に非常に認識されやすい色です。

測定不確かさに関する注意：光度（±10%）、主波長（±1.0nm）、順方向電圧（±0.1V）。

3. 性能曲線分析

データシートには、非標準条件下でのLEDの動作を理解するために重要ないくつかの特性曲線が提供されています。

3.1 相対強度 vs. 波長

この曲線はスペクトルパワー分布を示しています。代表的なピークは575nmにあり、スペクトル帯域幅（FWHM）は20nmで、隣接する色への広がりが最小限の、飽和したイエローグリーン色であることを確認しています。

3.2 指向性パターン

光の空間分布を示し、10度の視野角と相関しています。このパターンは、0°（軸上）で強度が高く、急激に減衰することを示しており、狭ビームLEDの特徴です。

3.3 順方向電流 vs. 順方向電圧（I-V曲線）

このグラフはドライバ設計に不可欠です。電圧と電流の指数関数的な関係を示しています。代表的な2.0Vを超えるわずかな電圧の増加は、大きく、潜在的に損傷をもたらす電流の増加につながる可能性があり、定電流ドライバまたは適切なサイズの直列抵抗の必要性を強調しています。

3.4 相対強度 vs. 順方向電流

光出力の駆動電流への依存性を示しています。出力は電流とともに増加しますが、完全に線形ではなく、発熱の増加により、通常はより高い電流で効率が低下します。

3.5 熱性能曲線

相対強度 vs. 周囲温度：周囲温度が上昇するにつれて光出力が減少することを示しています。この熱的デレーティングは、周囲温度が高いアプリケーションで考慮する必要があります。順方向電流 vs. 周囲温度：定電圧条件下では、ダイオードの順方向電圧の負の温度係数により、順方向電流は温度とともに変化します。これは、電流制御の必要性を強化します。

4. 機械的仕様とパッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

このLEDは、標準的なラジアルリードパッケージ（しばしば3mmまたはT1パッケージと呼ばれる）を採用しています。図面からの主要な寸法上の注意点は以下の通りです：

• すべての寸法はミリメートル（mm）です。
• フランジの高さは1.5mm（0.059\"）未満でなければなりません。
• 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mmです。

寸法図は、リード間隔、ボディ直径、全高など、PCBフットプリント設計に重要な測定値を提供し、組立時の適切なフィットと位置合わせを保証します。

4.2 極性の識別

通常、長いリードがアノード（プラス）を示します。特定の極性マーキングを確認するには、データシートの図面を参照してください。極性は、LEDレンズの平らな部分や、カソードリード近くのフランジの切り欠きで示されることがよくあります。

5. 組立、取り扱い、信頼性ガイドライン

5.1 リードフォーミング

• エポキシボールの基部から少なくとも3mm離れた位置でリードを曲げてください。
• フォーミングははんだ付けの前 soldering.
• に行ってください。パッケージにストレスをかけないでください。ストレスはエポキシのひび割れや内部ワイヤーボンドの損傷を引き起こす可能性があります。
• リードは室温で切断してください。
• PCBの穴がLEDリードと完全に一致するようにして、取り付けストレスを避けてください。

5.2 保管条件

• 推奨：温度≤30°C、相対湿度≤70%。
• 出荷後の保管寿命：推奨条件下で3ヶ月。
• 長期保管（最大1年）の場合：窒素雰囲気と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。
• 結露を防ぐために、湿気の多い環境での急激な温度変化を避けてください。

5.3 はんだ付け手順

重要なルール：はんだ接合部からエポキシボールまでの最小距離を3mm保ってください。

プロセス	パラメータ	制限
手はんだ	はんだごて先温度	最大300°C（最大30W）
	はんだ付け時間	最大3秒
	ボールまでの距離	最小3mm
ディップ（波）はんだ付け	予熱温度	最大100°C（最大60秒）
	バス温度 & 時間	最大260°C、最大5秒
	ボールまでの距離	最小3mm
	冷却	急冷は使用しないでください。

追加のはんだ付けに関する注意：

• LEDが熱いうちにリードに機械的ストレスをかけないでください。
• ディップ/手はんだ付けは複数回行わないでください。
• LEDが室温に冷えるまで、衝撃や振動から保護してください。
• 常に、信頼性のあるはんだ接合を達成できる可能な限り低い温度を使用してください。

5.4 洗浄

• 必要に応じて、室温のイソプロピルアルコールで最大1分間のみ洗浄してください。
• 室温で自然乾燥させてください。
• 超音波洗浄は絶対に必要な場合を除き、かつ十分な事前評価試験を行った後にのみ使用してください。内部構造を損傷する可能性があります。

5.5 熱管理

熱放散は、アプリケーション設計段階で考慮する必要があります。これは低電力デバイスですが、高い周囲温度で最大電流付近または最大電流で動作させる場合、信頼性を維持し、光束維持率の加速劣化を防ぐために電流をデレーティングする必要があります。リードからの熱を放散するための適切なPCBレイアウトが推奨されます。

6. 梱包および発注情報

6.1 梱包仕様

LEDは、静電気放電（ESD）と湿気による損傷を防ぐために梱包されています：

1. 一次梱包：静電気防止バッグ。
2. 二次梱包：複数のバッグを含む内箱。
3. 三次梱包：複数の内箱を含む外箱。

梱包数量：

• 静電気防止バッグあたり200～500個。
• 内箱あたり4バッグ。
• 外箱あたり10内箱。

6.2 ラベル説明

包装上のラベルには、トレーサビリティと識別のための以下の情報が含まれています：

• CPN：顧客の生産番号
• P/N：生産番号（デバイス部品番号）
• QTY：梱包数量
• CAT：ランク（性能ビニング）
• HUE：主波長
• REF：順方向電圧
• LOT No：トレーサビリティのためのロット番号

7. アプリケーションノートと設計上の考慮点

7.1 代表的なアプリケーション回路

最も一般的な駆動方法は直列抵抗です。抵抗値（R）はオームの法則を使用して計算されます：R = (電源電圧 - LEDのVF) / LED電流。例：5V電源で、最大VF 2.4V、目標電流20mAの場合： R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 オーム。 標準の130Ωまたは次に高い値（例：150Ω）の抵抗が使用されます。抵抗の電力定格は少なくとも P = I²R = (0.02)² * 130 = 0.052Wであるべきなので、標準の1/8W（0.125W）抵抗で十分です。

7.2 設計上の考慮点

• 電流制御：特に電源電圧が変動する場合や温度変動のある環境では、一貫した輝度を得るために、単純な抵抗の代わりに定電流ドライバの使用を検討してください。
• 逆電圧保護：最大逆電圧はわずか5Vです。逆バイアスがかかる可能性がある場合（例：AC回路や誘導性負荷）、LEDと並列に保護ダイオード（カソードからアノードへ）を設置することが必須です。
• 視野角：10°の視野角により、このLEDは、光がユーザーに向けられるべきパネル取り付け型表示灯に最適です。エリア照明や広角照明にはあまり適していません。
• 密閉空間内の熱：パネルの裏側や密閉筐体内に取り付ける場合、LED周囲の周囲温度は一般的な環境よりも高くなる可能性があり、さらなる電流デレーティングが必要になります。

8. 技術と原理の紹介

このLEDは、AlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン化物）半導体チップを利用しています。この材料系は、可視スペクトルの黄色、オレンジ、赤、緑色領域で光を生成するのに特に効率的です。順方向電圧が印加されると、電子と正孔が半導体の活性領域で再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlGaInP層の特定の組成がバンドギャップエネルギー、したがって放出光の波長（色）を決定します。この場合、約573-575 nmのブリリアントイエローグリーンです。水色透明エポキシ樹脂レンズは、チップを保護し、光出力を狭ビームに整形し、半導体からの光取り出しを向上させる役割を果たします。

9. よくあるご質問（FAQ）

9.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λp, 575nm）は、発光スペクトルの強度が最大となる波長です。主波長（λd, 573nm）は、標準白色光源と比較したときに、LEDの知覚される色に一致する単色光の波長です。このイエローグリーンのような飽和色の場合、これらは非常に近い値ですが、色指定に関しては主波長の方がより関連性があります。

9.2 3.3V電源でこのLEDを駆動できますか？

はい、ただし直列の電流制限抵抗を使用する必要があります。代表的なVF 2.0Vと目標20mAを使用する場合：R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 オーム。安全設計のためには常に最大VF（2.4V）を使用して計算してください：R_min = (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 オーム。45Ωから65Ωの間の抵抗が機能し、より高い値は過電流に対する安全マージンを提供します。

9.3 保管寿命が3ヶ月に制限されているのはなぜですか？

エポキシ包装材料は大気中の湿気を吸収する可能性があります。その後の高温はんだ付け中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張し、内部の剥離やひび割れ（ポップコーン現象）を引き起こす可能性があります。3ヶ月の制限は、管理された条件（≤30°C/70%RH）下での保管を想定しています。長期保管の場合は、窒素充填オプションにより湿気と酸素が除去され、劣化を防ぎます。

9.4 ヒートシンクは必要ですか？

通常の周囲温度で代表的な20mA以下で動作させる場合、LED自体に専用のヒートシンクは必要ありません。ただし、長期信頼性のためには、PCBの良好な熱管理が常に有益です。リードが主要な熱経路を提供するため、それらがPCB上の十分な銅面積にはんだ付けされていることを確認することで、熱放散に役立ちます。