LEDランプ 523-2SDRD/S530-A3 データシート - ディープレッド - 120°視野角 - 2.0V順電圧 - 60mW電力損失 - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、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た高輝度ディープレッドLEDランプの技術仕様を提供します。本デバイスは、AlGaInPチップ技術を採用し、赤色拡散樹脂で封止されており、主波長約639 nmの光を発します。120度の広い視野角が特徴で、自動組立用のテープ＆リールで提供されます。

本製品は信頼性と堅牢性を備えて設計されており、RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー要件（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）を含む関連する環境および安全基準に準拠しています。主な用途は、明確で視認性の高い赤色インジケータが必要なテレビ、モニター、電話機、コンピュータなどの民生電子機器での使用です。

2. 技術パラメータ

2.1 絶対最大定格

これらの限界を超えて動作させると、永久損傷を引き起こす可能性があるため、絶対に超えてはなりません。

• 連続順電流 (I_F): 25 mA
• 静電気放電 (ESD): 2000 V (人体モデル)
• 逆電圧 (V_R): 5 V
• 電力損失 (P_d): 60 mW
• 動作温度 (T_opr): -40°C ～ +85°C
• 保管温度 (T_stg): -40°C ～ +100°C
• はんだ付け温度 (T_sol): 最大5秒間 260°C

2.2 電気光学特性

特に指定がない限り、すべてのパラメータは周囲温度 (T_a) 25°C、順電流 (I_F) 20 mAで測定した値です。

• 光度 (I_v): 標準 16 mcd (最小 10 mcd)
• 視野角 (2θ_1/2): 120度 (標準)
• ピーク波長 (λ_p): 650 nm (標準)
• 主波長 (λ_d): 639 nm (標準)
• スペクトル放射帯域幅 (Δλ): 20 nm (標準)
• 順電圧 (V_F): 標準 2.0 V (最大 2.4 V)
• 逆電流 (I_R): V_R=5V時 最大 10 μA

注記：測定不確かさは、光度で±10%、順電圧で±0.1V、主波長で±1.0nmです。

3. 性能曲線分析

本データシートには、様々な条件下でのデバイスの動作を示すいくつかの特性曲線が含まれています。これらは回路設計および熱管理に不可欠です。

3.1 相対強度 vs. 波長

この曲線は、650 nmのピーク波長を中心とし、標準帯域幅20 nmのスペクトルパワー分布を示し、ディープレッドの色出力を確認できます。

3.2 指向性パターン

極座標プロットは120度の視野角を示し、光強度の角度分布を示しています。このパターンは、拡散レンズを備えたランプスタイルLEDに典型的です。

3.3 順電流 vs. 順電圧 (I-V曲線)

このグラフは、電流と電圧の非線形関係を示しています。20mA時の標準順電圧は2.0Vです。設計者は、この曲線に基づいて電流制限抵抗または定電流ドライバを使用する必要があります。

3.4 相対強度 vs. 順電流

光出力（相対強度）は順電流とともに増加しますが、完全に線形ではありません。絶対最大定格25mAを超えて動作することは禁止されており、寿命を著しく短縮します。

3.5 熱特性

2つの重要なグラフが提供されています：

相対強度 vs. 周囲温度: 周囲温度が上昇すると光出力が低下することを示しています。高温環境での設計では、この点を考慮に入れる必要があります。

順電流 vs. 周囲温度: 周囲温度が25°Cを超えて上昇するにつれて、60mWの電力損失限界内に収めるために、最大許容順電流をどのように減衰させるべきかを示しています。

4. 機械的・パッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

LEDは標準の5mmラウンドパッケージ（しばしばT-1 3/4と呼ばれる）に収められています。主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単位です。
• フランジ（ドーム基部の縁）の高さは1.5mm未満でなければなりません。
• 特に図面に指定がない限り、寸法の一般公差は±0.25mmです。
• 図面には、PCBフットプリント設計に重要なリード間隔、ボディ直径、および全高が示されています。

4.2 極性識別

長いリードはアノード（陽極）、短いリードはカソード（陰極）を示します。これはスルーホールLEDの標準的な慣例です。カソードは、プラスチックレンズフランジの平らな部分でも示される場合があります。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

適切な取り扱いは、信頼性を確保し、LEDへの損傷を防ぐために重要です。

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。
• リードフォーミングははんだ付けの soldering.
• 前に実施してください。曲げ中にパッケージにストレスをかけないように注意してください。
• リードは室温で切断してください。
• PCBの穴がLEDのリードと完全に一致するようにし、取り付けストレスを避けてください。

5.2 保管

• 温度30°C以下、相対湿度70%以下で保管してください。これらの条件下での保存期間は3ヶ月です。
• 3ヶ月を超える保管の場合は、乾燥剤を入れた窒素雰囲気の密閉容器を使用し、最大1年間保管できます。
• 結露を防ぐため、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 はんだ付けプロセス

一般則: はんだ接合部からエポキシボールまでの最小距離を3mm確保してください。

手はんだ:

• はんだごて先温度：最大300°C（最大30Wのごての場合）。
• はんだ付け時間：リードあたり最大3秒。

フロー（DIP）はんだ付け:

• プリヒート温度：最大100°C（最大60秒間）。
• はんだ浴温度＆時間：最大5秒間 260°C。

重要なはんだ付け上の注意:

• LEDが熱いうちに、はんだ付け中および直後にリードにストレスをかけないでください。
• はんだ付け（ディップまたは手はんだ）は1回のみとし、複数回行わないでください。
• LEDが室温に冷却されるまで、機械的衝撃/振動から保護してください。
• 信頼性の高いはんだ接合が得られる最低限の温度を使用してください。
• 熱衝撃を最小限に抑えるために、推奨されるはんだ付けプロファイル（プリヒート、ラミナ波、冷却）に従ってください。

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、事前評価試験で損傷が発生しないことが確認された後にのみ使用してください。

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。最大接合温度および電力損失定格を超えないように、動作周囲温度に基づいて順電流を適切に減衰させ、長期信頼性を確保しなければなりません。

6. 梱包および発注情報

6.1 梱包仕様

LEDは、静電気放電（ESD）および湿気からの損傷を防ぐために梱包されています。

• 一次梱包: 帯電防止バッグ。
• 二次梱包: 内箱。
• 三次梱包: 外箱。
• 梱包数量: バッグあたり200～500個。内箱あたり5袋。外箱あたり10個の内箱。

6.2 ラベル説明

梱包のラベルには以下の情報が含まれています：

• CPN: 顧客生産番号
• P/N: 生産番号（品番）
• QTY: 梱包数量
• CAT: 光度のランク/ビン
• HUE: 主波長のランク/ビン
• REF: 順電圧のランク/ビン
• LOT No: トレーサビリティのための製造ロット番号。

このビニングシステムにより、電気的および光学的パラメータが、データシート全体の限界よりも狭い指定範囲内に収まることが保証されます。

7. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

7.1 代表的なアプリケーション回路

定電圧源（例：5Vまたは12V）で使用する場合、電流制限抵抗は必須です。抵抗値（R）はオームの法則を使用して計算できます：R = (V_supply- V_F) / I_F。標準V_F2.0V、希望I_F20mA、電源5Vの場合：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。少なくとも(5V-2.0V)*0.020A = 0.06Wの定格電力を持つ抵抗を選択する必要があります。

7.2 設計上の考慮事項

• 電流駆動: 常に定電流で駆動するか、直列抵抗を使用してください。電圧源に直接接続しないでください。
• 熱設計: 高温環境または最大電流付近での連続動作の場合、放熱のためのPCB銅面積を考慮してください。
• 光学設計: 120°の視野角は、広角インジケータに適しています。より集光した光が必要な場合は、外部レンズが必要になる場合があります。
• ESD保護: LEDがユーザーがアクセス可能な場合は、組立環境およびPCB上にESD保護対策を実施してください。

8. 技術比較および差別化

このディープレッドAlGaInP LEDは、以下の特定の利点を提供します：

• 標準赤色LEDとの比較: ディープレッド波長（主波長639nm）は、標準赤色LED（〜625nm）よりも赤スペクトルのさらに奥にあり、特定のスペクトル応答を必要とするアプリケーションに有益です。
• 高電力LEDとの比較: これは低電力インジケータランプ（最大60mW）です。照明用ではなく、低コストとよりシンプルな駆動回路が優先される状態表示およびバックライト用途向けに設計されています。
• 主な特徴: 広い120°視野角、比較的低い順電圧（〜2.0V）、および現代の環境基準（RoHS、ハロゲンフリー）への準拠を組み合わせることで、幅広い民生電子機器に適しています。

9. よくある質問 (FAQ)

9.1 より明るくするために30mAで駆動できますか？

No.連続順電流の絶対最大定格は25 mAです。この定格を超えると、LEDの寿命が著しく短縮され、過熱または過負荷による即時故障を引き起こす可能性があります。

9.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長 (650nm)は、発光光学パワーが最大となる波長です。

主波長 (639nm)は、人間の目が光源の色と一致すると知覚する単一波長です。測光的等価値です。色が重要なアプリケーションでは、設計者は主波長を参照する必要があります。

9.3 保管条件（3ヶ月）が重要なのはなぜですか？

LEDパッケージは大気中の湿気を吸収する可能性があります。湿気を多く含んだパッケージが高温はんだ付けにさらされると、湿気の急速な気化により内部剥離やクラック（"ポップコーン現象"）が発生する可能性があります。3ヶ月の保存期間は、標準的な工場出荷時の乾燥梱包を前提としています。より長期間の保管には、推奨される乾燥窒素環境が必要です。

9.4 ビニングコード（CAT、HUE、REF）はどのように解釈すればよいですか？

これらのコードは、LEDが属する性能サブグループを指定します。例えば、特定のHUEコードを持つすべてのLEDは、非常に狭い範囲（例：638-640nm）内の主波長を持ちます。これにより、複数のLEDを使用するアプリケーションで、より厳密な色と明るさのマッチングが可能になります。各コードに関連する正確な範囲については、メーカーの詳細なビニング文書を参照してください。

10. 実践的設計ケーススタディ

10.1 パネルマウント状態インジケータの設計

シナリオ: デバイスの電源ボタンに、明るく広角の赤色インジケータが必要です。利用可能なシステム電圧は3.3Vです。

設計ステップ:

1. 電流選択: 駆動電流を選択します。良好な明るさと長寿命のために、15mAを選択します（最大25mAを大幅に下回ります）。
2. 抵抗計算: 保守的な設計のために最大V_F(2.4V)を使用：R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ω。最も近い標準値は62 Ωです。
3. 抵抗定格電力: P = (3.3V - 2.4V) * 0.015A = 0.0135W。標準の1/8W (0.125W)抵抗で十分です。
4. PCBレイアウト: 電流制限抵抗をLEDのアノードと直列に配置します。PCBの穴間隔がLEDのリード間隔と一致することを確認します。カソードリードに接続された小さな銅面を設けて、わずかな放熱を行います。
5. 機械的適合性: 5mmレンズ直径と必要なフランジ高さ（<1.5mm）が、パネルの切り欠きおよびベゼル内に収まることを確認します。

このシンプルな回路は、制御された電流と十分な安全マージンを持つ信頼性の高いインジケータを提供します。