LEDランプ 333-2SUBC/C470/S400-A6 データシート - ブルー 470nm - 3.4V - 20mA - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高輝度ブルーLEDランプの技術仕様を詳細に説明します。このデバイスは、優れた発光出力と信頼性を要求される用途向けに設計されています。自動組立プロセスに適したコンパクトなパッケージを特徴とします。

1.1 中核的な利点とターゲット市場

このLEDシリーズの主な利点は、様々な視野角の選択肢、効率的な生産のためのテープ＆リール供給、そして堅牢で信頼性の高い設計です。鉛フリーおよびRoHS指令に準拠しており、環境に配慮した製造に適しています。本製品は、より高い輝度レベルを必要とする用途向けに特別に設計されており、異なる色と強度で入手可能です。ターゲットアプリケーションには、テレビ、コンピュータモニター、電話機、および一般的なコンピュータ周辺機器などの民生電子機器が含まれます。

2. 詳細な技術パラメータ分析

このセクションでは、デバイスの主要な電気的、光学的、熱的パラメータについて、詳細かつ客観的な解釈を提供します。

2.1 絶対最大定格

デバイスの動作限界は、特定の周囲条件（Ta=25°C）の下で定義されています。これらの定格を超えると、永久損傷を引き起こす可能性があります。

• 連続順方向電流（IF）：25 mA。これは連続的に印加できる最大の直流電流です。
• ピーク順方向電流（IFP）：100 mA。このパルス電流定格は、1 kHz、デューティサイクル1/10の条件下で適用されます。
• 逆電圧（VR）：5 V。この限界を超える逆電圧を印加すると、LED接合部を損傷する可能性があります。
• 電力損失（Pd）：110 mW。これはパッケージが放散できる最大電力です。
• 動作温度（Topr）：-40°C から +85°C。確実に動作する周囲温度範囲です。
• 保存温度（Tstg）：-40°C から +100°C。
• はんだ付け温度（Tsol）：5秒間 260°C。リフローはんだ付けプロファイルの許容範囲を定義します。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、特に指定がない限り、標準試験条件 IF=20mA、Ta=25°C で測定されます。

• 光度（Iv）：最小1000 mcdから標準2000 mcdの範囲です。この高い光度は、視認性における重要な特徴です。
• 視野角（2θ1/2）：半値全角の標準値は10度であり、比較的狭いビームパターンを示しています。
• ピーク波長（λp）：標準値 468 nm。
• 主波長（λd）：標準値 470 nm。これは知覚される青色を定義します。
• スペクトル放射帯域幅（Δλ）：標準値 20 nm。これはスペクトルの純度を示します。
• 順方向電圧（VF）：標準値 3.4 V、20mA時最大4.0 V。設計者は、駆動回路においてこの電圧降下を考慮する必要があります。
• 逆電流（IR）：VR=5V時、最大 50 μA。

注記：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提供されており、高精度アプリケーションにおいて重要です。

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。

3.1 相対強度対波長

このグラフは、標準的な帯域幅を持つ470nmの主波長を中心としたスペクトルパワー分布を示しています。単色の青色光出力であることを確認します。

3.2 指向性パターン

指向性曲線は10度の視野角を視覚化し、中心軸からの角度が増加するにつれて光強度がどのように減少するかを示しています。

3.3 順方向電流対順方向電圧（IV曲線）

この非線形関係は、駆動回路設計において重要です。曲線は電流の増加に伴う電圧の上昇を示し、20mAにおける標準動作点3.4Vを強調しています。

3.4 相対強度対順方向電流

この曲線は、光出力が電流と共に増加するが、特に電流が最大定格に近づくと完全に線形ではない可能性があることを示しています。安定した輝度のためには定電流駆動が必要であることを強調しています。

3.5 温度依存性

2つの重要なグラフが提供されています：

相対強度対周囲温度：周囲温度が上昇するにつれて、光度出力が一般的にどのように減少するかを示します。性能を維持するためには、効果的な放熱が重要です。

順方向電流対周囲温度：順方向電圧特性が温度と共にどのようにシフトするかを示しており、駆動回路の安定性に影響を与える可能性があります。

4. 機械的およびパッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

データシートには詳細な寸法図が含まれています。主要な注記では、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、特に指定がない限り一般公差は±0.25mmであると規定されています。正確な寸法は、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不可欠です。

4.2 極性識別

カソード（負極）リードは、通常、寸法図で示されます。レンズの平坦部、短いリード、またはパッケージ上の特定のマーキングによって示されることが一般的です。組立時の正しい極性方向は必須です。

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にとって極めて重要です。ガイドラインは包括的です。

5.1 リード成形

• 曲げ加工は、エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた場所で行わなければなりません。
• 成形は、はんだ付けの前に行う必要があります。
• パッケージにストレスをかけないでください。位置がずれたPCB穴は、ストレスと劣化を引き起こす可能性があります。
• リードの切断は室温で行ってください。

5.2 保管条件

• 受領後は、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管寿命は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。
• 結露を防ぐため、湿気の多い環境での急激な温度変化は避けてください。

5.3 はんだ付けプロセス

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：はんだごて先端温度 最大300°C（最大30W）、時間 最大3秒。

フロー/ディップはんだ付け：予熱 最大100°C（最大60秒）、はんだ浴 最大260°C、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、リフローにおける時間と温度の関係を示しています。重要なポイント：高温時のリードへのストレスを避ける、複数回はんだ付けしない、冷却中のLEDへの衝撃を防ぐ、急冷を避ける。常に最低限の有効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1分以内にのみ洗浄してください。事前に適合性が確認されていない限り、超音波洗浄は損傷を引き起こす可能性があるため使用しないでください。

5.5 熱管理

熱管理は、アプリケーション設計段階で考慮されなければなりません。過度の接合部温度は、光出力と寿命を低下させます。動作電流は、最終アプリケーションの熱環境に基づいて適切に定格降下させる必要があります。

6. 梱包および発注情報

6.1 梱包仕様

LEDはESD保護のため、静電気防止バッグに梱包されています。梱包の階層は以下の通りです：バッグあたり200-500個、内箱あたり5袋、外箱（マスターカートン）あたり10個の内箱。

6.2 ラベル説明

梱包のラベルにはいくつかのコードが含まれています：

- CPN: 顧客の生産番号

- P/N: メーカーパーツナンバー（例：333-2SUBC/C470/S400-A6）

- QTY: 数量

- CAT: ランク/ビニング

- HUE: 主波長

- REF: 参照

- LOT No: トレーサブルなロット番号

6.3 型番の分解

パーツナンバー 333-2SUBC/C470/S400-A6 は、パッケージスタイル（333）、リード数/構成（2SUBC）、主波長（C470）、光度ビン（S400）、およびおそらくリビジョンまたはバリアントコード（A6）をコード化していると考えられます。

7. アプリケーションノートおよび設計上の考慮事項

7.1 典型的なアプリケーションシナリオ

この高輝度ブルーLEDは、鮮やかな青色信号が必要な、テレビ、モニター、電話機などの民生電子機器における、状態表示、小型ディスプレイのバックライト、パネル照明、装飾照明に最適です。

7.2 回路設計

常に直列の電流制限抵抗または専用の定電流LEDドライバを使用してください。電源電圧（Vs）、LEDの標準順方向電圧（Vf ≈ 3.4V）、および所望の動作電流（例：20mA）に基づいて抵抗値を計算します：R = (Vs - Vf) / If。抵抗の電力定格が十分であることを確認してください。

7.3 PCBレイアウト

寸法図から推奨されるフットプリントに従ってください。高温環境または最大電流付近で動作する場合は、放熱のための十分な銅面積または熱ビアを確保してください。

8. 技術比較および差別化

標準的なインジケータLEDと比較して、このデバイスの主な差別化要因は、その高い光度（最大2000 mcd）であり、明るい環境光下での視認性が重要なアプリケーションに適しています。狭い10度の視野角は、広角LEDと比較して光をより指向性の高いビームに集中させ、特定の光学設計において有利です。

9. よくある質問（FAQ）

Q: このLEDを25mAで連続駆動できますか？

A: はい、25mAは絶対最大連続定格です。寿命と信頼性を向上させるためには、標準的な20mA以下での動作が推奨されます。

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長は、スペクトル出力が最も高い波長です。主波長は、人間の目が知覚する単一波長であり、色を決定します。これらはしばしば近い値ですが、同一ではありません。

Q: はんだ付けにおける3mmの距離はどれほど重要ですか？

A: 非常に重要です。近すぎるはんだ付けは、過剰な熱をエポキシボールに伝え、内部応力、クラック、または光学材料および半導体ダイの劣化を引き起こす可能性があります。

10. 実用的な使用例

シナリオ: ネットワークルーターの状態表示器を設計する。

LEDは部屋の向こう側から見える必要があります。設計者は、その高輝度のためにこのLEDを選択します。5V電源を使用した駆動回路を設計します。Vf=3.4V、If=20mAとしてオームの法則を使用し、直列抵抗値を (5V - 3.4V) / 0.02A = 80 オームと計算します。標準的な82オーム、1/8Wの抵抗が選択されます。PCBレイアウトには正確なフットプリントが含まれ、組立時には、フローはんだ付けパラメータが推奨される260°C、5秒間に厳密に設定され、はんだ接合部がLED本体から>3mm離れていることが確保されます。

11. 動作原理

これは半導体発光ダイオード（LED）です。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域（青色光の場合はInGaN材料で構成）内で再結合します。この再結合により、エネルギーが光子（光）の形で放出されます。470 nm（青色）という特定の波長は、チップに使用されているInGaN半導体材料のバンドギャップエネルギーによって決定されます。

12. 業界動向

LED業界は、発光効率（ルーメン毎ワット）の向上、演色性の改善、信頼性の向上に焦点を当て続けています。パッケージング技術は、より高い電力密度と優れた熱管理を可能にするために進化しています。また、先進的なSMDパッケージに見られるように、光出力を維持または増加させながら小型化に向かう傾向もあります。すべての電子デバイスにおけるエネルギー効率への追求により、LEDは表示器および照明における主要な技術であり続けています。