LEDランプ 494-10SYGT/S530-E2 データシート - ブリリアントイエローグリーン - 20mcd - 2.0V - 60mW - 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。このデバイスはAlGaInPチップ技術を用いて設計され、緑色透明樹脂で封止されており、特徴的な色出力を伴う信頼性の高い頑丈な照明を必要とする用途を意図しています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDは、現代の電子設計に適したいくつかの主要な特徴を提供します。様々な視野角およびテープ＆リールなどの自動組立用パッケージオプションで入手可能です。本製品は環境規制に準拠しており、鉛フリー、RoHS準拠、EU REACH準拠、ハロゲンフリー（臭素<900 ppm、塩素<900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）です。主な用途は、テレビ、コンピュータモニター、電話機、汎用コンピュータ機器などの民生電子機器におけるバックライトおよびインジケータ機能を含みます。

2. 技術パラメータ：詳細な客観的解釈

このセクションでは、標準試験条件（Ta=25°C）下でのLEDの重要な動作限界と性能特性について詳述します。

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のある応力限界を定義します。連続順方向電流（I_F）は25 mAを超えてはなりません。パルス動作では、デューティサイクル1/10、1 kHzでピーク順方向電流（I_FP）60 mAが許容されます。最大逆電圧（V_R）は5 Vです。デバイスは最大60 mWの電力を消費できます。動作温度範囲は-40°Cから+85°C、保管温度は-40°Cから+100°Cです。はんだ付け温度耐性は最大5秒間260°Cです。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、推奨条件内で動作した場合の典型的な性能を定義します。順方向電流20 mAにおいて、光度（I_v）は典型的に20 mcd、最小10 mcdです。視野角（2θ_1/2）は典型的に100度です。ピーク波長（λ_p）は典型的に575 nm、主波長（λ_d）は典型的に573 nmであり、そのブリリアントイエローグリーンの色を定義します。スペクトル帯域幅（Δλ）は典型的に20 nmです。順方向電圧（V_F）は20 mAにおいて典型的に2.0 V、範囲は1.7 Vから2.4 Vです。逆電流（I_R）は5 Vにおいて最大10 µAです。順方向電圧（±0.1V）、光度（±10%）、主波長（±1.0nm）については測定不確かさが記載されています。

2.3 熱特性

別表として提示されていませんが、熱管理は重要です。60 mWの電力消費定格と動作温度範囲は、デバイスの熱性能に直接関係します。最大定格付近または高温環境で動作する場合、長寿命と光学性能維持のために、適切な放熱または電流のデレーティングが必要です。

3. 性能曲線分析

データシートには、様々な条件下でのLEDの動作を示すいくつかのグラフ表現が含まれています。

3.1 相対強度対波長

この曲線はスペクトルパワー分布を示し、定義された帯域幅を持つ575 nmピークを中心とした発光を示し、黄緑色の色点を確認します。

3.2 指向性パターン

この極座標プロットは光の空間分布を視覚化し、100度の視野角に対応し、中心軸からの強度の減少を示します。

3.3 順方向電流対順方向電圧（I-V曲線）

この基本的な曲線は、電流と電圧の指数関数的関係を示し、適切な電流制限回路を設計するために不可欠です。20mAにおける典型的なV_F2.0Vは重要な設計パラメータです。

3.4 相対強度対順方向電流

このグラフは、光出力が駆動電流とともにどのように増加するかを示します。効率低下と熱効果により、より高い電流では典型的にサブリニアになり、所望の輝度に対する最適な駆動電流の決定に役立ちます。

3.5 相対強度対周囲温度

この曲線は、光出力の負の温度係数を示します。周囲温度が上昇すると、光度は一般的に減少し、これは温度変動の大きい用途にとって重要です。

3.6 順方向電流対周囲温度

デレーティングに関連することが多く、このグラフは、電力消費限界内に留まるために、周囲温度の上昇に伴って最大許容順方向電流をどのように減らすべきかを示す場合があります。

4. 機械的およびパッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

データシートには、LEDパッケージの詳細な機械図面が含まれています。主要寸法には、部品の全長、幅、高さ、リード間隔、エポキシレンズのサイズと位置が含まれます。注記では、すべての寸法はミリメートル単位、フランジ高さは1.5mm未満でなければならず、特に記載がない限り一般公差は±0.25mmであると指定されています。この情報はPCBフットプリント設計および組立内での適切なフィットを確保するために重要です。

4.2 極性識別

カソードは、通常、レンズ上の平坦部、短いリード、または寸法図に示すパッケージ本体上の特定のマーキングによって識別されます。取り付け時には正しい極性を守る必要があります。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

損傷を防止し信頼性を確保するためには、適切な取り扱いが不可欠です。

5.1 リード成形

必要な場合、リードはエポキシバルブの基部から少なくとも3mm離れた点で曲げる必要があります。成形は、室温ではんだ付け前に実施し、パッケージやリードに応力をかけないようにする必要があります。応力は破損や性能劣化を引き起こす可能性があります。PCBの穴はLEDリードと正確に位置合わせされ、取り付け応力を避ける必要があります。

5.2 保管

LEDは30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管する必要があります。出荷後の推奨保管寿命は3ヶ月です。最長1年間の長期保管には、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。湿気の多い環境での急激な温度変化は結露を防ぐために避けてください。

5.3 はんだ付けプロセス

はんだ接合部とエポキシバルブの間には最低3mmの距離を保つ必要があります。推奨条件は以下の通りです：
手はんだ：はんだごて先端温度最大300°C（最大30W）、はんだ付け時間最大3秒。
フロー/ディップはんだ付け：予熱温度最大100°C（最大60秒）、はんだ浴温度最大260°Cで5秒間。
推奨はんだ付け温度プロファイルグラフが提供されており、通常、立ち上げ、予熱、リフロー、冷却フェーズを示します。ディップまたは手はんだ付けは1回以上行わないでください。高温時のリードへの応力を避けてください。はんだ付け後、LEDが室温に冷却されるまで機械的衝撃から保護してください。急冷プロセスは使用しないでください。

5.4 洗浄

洗浄が必要な場合は、室温のイソプロピルアルコールを1分以内で使用し、その後風乾してください。超音波洗浄はLEDを損傷する可能性があるため推奨されません。絶対に必要な場合は、安全な電力レベルと時間を決定するための事前評価が必要です。

5.5 熱管理

熱管理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。動作電流は、最大接合温度を超えないようにし、長期信頼性を確保するために、周囲温度に基づいて適切にデレーティングする必要があります（性能グラフに示唆されるデレーティング曲線を参照）。

6. 包装および注文情報

6.1 包装仕様

LEDは静電気放電（ESD）および湿気損傷を防ぐために包装されます。静電気防止バッグに入れられます。これらのバッグは内箱に詰められ、その後出荷用の外箱に入れられます。

6.2 包装数量とラベル説明

標準包装数量は、静電気防止バッグあたり200-1000個、内箱あたり4袋、外箱あたり10個の内箱です。包装上のラベルには以下のコードが含まれます：顧客生産番号（CPN）、生産番号（P/N）、包装数量（QTY）、ランク（CAT、おそらく光度または波長ビニング用）、主波長（HUE）、順方向電圧（REF）、ロット番号（LOT No）。

7. アプリケーション提案

7.1 典型的なアプリケーションシナリオ

このLEDは、明確な黄緑色信号が必要な、テレビ、モニター、電話機、コンピュータなどの民生電子機器における状態インジケータ、小型ディスプレイのバックライト、パネル照明に理想的に適しています。

7.2 設計上の考慮事項

回路設計：常に直列の電流制限抵抗を使用してください。抵抗値は、電源電圧（V_CC）、典型的な順方向電圧（V_F~2.0V）、および所望の順方向電流（I_F、連続25mAを超えない）に基づいて計算します。式：R = (V_CC- V_F) / I_F.
PCBレイアウト：パッケージ寸法からの推奨フットプリントに従ってください。PCB上の極性マーキングがLEDのカソードと一致することを確認してください。
熱設計：最大電流付近または最大電流での連続動作の場合、PCBがヒートシンクとして機能する能力を考慮してください。LEDパッドに接続されたより広い銅配線を使用することで放熱に役立ちます。
光学設計：100度の視野角は広いビームを提供します。より集光した光が必要な場合は、外部レンズまたは反射器が必要になる場合があります。

8. 技術比較と差別化

この単一のデータシートでは他の型番との直接比較は提供されていませんが、このLEDの主要な差別化要因は以下のように推測できます：
チップ技術：AlGaInP半導体材料の使用は、高効率の黄色および琥珀色LEDの標準であり、良好な輝度と色純度を提供します。
環境適合性：RoHS、REACH、ハロゲンフリー規格への完全準拠により、厳格な環境規制を持つ世界市場に適しています。
パッケージ：標準ランプパッケージは、スルーホールアプリケーションでの取り扱いやすさとはんだ付けの容易さを提供しますが、資料ではテープ＆リールでの入手可能性にも言及しており、SMDバリアントまたは自動組立互換性を示唆しています。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q1: 5V電源にはどの抵抗が必要ですか？
A1: 安全な20mA駆動電流を目標とし、典型的なV_F2.0Vの場合：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。最も近い標準値（例：150Ωまたは160Ω）を使用し、抵抗の電力定格を確認してください（P = I²R = 0.06W、したがって1/8Wまたは1/4W抵抗で問題ありません）。

Q2: このLEDを3.3Vで駆動できますか？
A2: はい。同じ計算を使用：R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω。68Ωの標準抵抗を使用すると、わずかに低い電流（~19.1mA）になり、許容範囲内です。

Q3: 20 mcdはどのくらい明るいですか？
A3: 20ミリカンデラは、短距離から見られる屋内インジケータ用途に適した中程度の明るさです。通常の室内照明条件下では明確に見えます。

Q4: ブリリアントイエローグリーンとはどういう意味ですか？
A4: これは、約573 nmの主波長によって定義される色の記述名です。スペクトル上では純粋な緑（~525 nm）と純粋な黄（~590 nm）の間に位置します。

Q5: ヒートシンクは必要ですか？
A5: 高温環境下で絶対最大電流25mAでの連続動作の場合、熱に関する考慮が重要です。室温で20mAの典型的な使用では、PCB配線で通常十分です。高温動作についてはデレーティング曲線を参照してください。

10. 実用的な使用例

シナリオ：デスクトップコンピュータの電源オンインジケータの設計。
実装：LEDはフロントパネルに配置されます。マザーボードの5Vスタンバイ電源レールに180Ωの電流制限抵抗を直列に接続します。コンピュータが電源に接続されると（オフでも）、5VSBレールがアクティブになり、LEDは約16.7mA ((5V-2.0V)/180Ω) で点灯し、明確なスタンバイ表示を提供します。広い視野角により、様々な角度からの視認性が確保されます。低消費電力（LED+抵抗で約50mW）は無視できます。ハロゲンフリーおよびRoHS準拠は、コンピュータ製造に必要な環境基準を満たします。

11. 動作原理の紹介

このLEDは、半導体ダイオードにおけるエレクトロルミネッセンスの原理で動作します。活性領域はAlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）化合物半導体で構成されています。順方向電圧が印加されると、n型領域からの電子とp型領域からの正孔が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。AlGaInP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、それが今度は発光の波長（色）を決定します—この場合、黄緑色で約573-575 nmです。エポキシ樹脂パッケージは、半導体チップを保護し、光出力ビームを形成するレンズとして機能し（100度視野角）、光取り出し効率を向上させます。

12. 技術トレンド（客観的視点）

LED業界は進化を続けています。これは標準的なスルーホールランプパッケージですが、このような部品に影響を与えるより広範な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は、AlGaInP LEDの内部量子効率（IQE）と光取り出し効率（LEE）を改善することを目指しており、同じ電流でのより高い輝度、またはより低い電力での同じ輝度につながる可能性があります。
小型化：インジケータ用途では、より小さなフットプリントと自動ピックアンドプレース組立との互換性のため、表面実装デバイス（SMD）パッケージ（0603、0402など）への一般的な市場シフトがありますが、スルーホールパッケージはプロトタイピング、修理、特定の頑丈な用途では依然として関連性があります。
色の一貫性：エピタキシャル成長とビニングプロセスの進歩により、主波長と光度のより厳密な制御が可能になり、生産ロット内でのデバイス間のより一貫した色と輝度を提供します。
信頼性と寿命：パッケージ材料（エポキシ、シリコーン）およびダイアタッチ技術の改善により、特に高温動作条件下でのLEDの長期信頼性とルーメンメンテナンスが継続的に向上しています。