7344-15SUGC/S400-A5 LEDランプ データシート - ブリリアントグリーン - 3.3V - 20mA - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高輝度ブリリアントグリーンLEDランプの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、優れた光束出力を要求するアプリケーション向けに設計されたシリーズの一部です。InGaNチップ技術を採用し、ウォータークリア樹脂で封止されているため、鮮やかで強力な緑色の発光を実現しています。信頼性と堅牢性を主要な特性として設計されており、様々な電子アセンブリへの統合に適しています。

1.1 中核的利点

このLEDは、設計者および製造者にとって複数の重要な利点を提供します。異なる光学要件に対応するため、複数の視野角から選択が可能です。部品はテープ＆リール供給により、自動ピック＆プレース組立プロセスとの互換性を確保し、生産効率を向上させます。さらに、本製品はRoHS、EU REACHなどの主要な環境・安全規制に準拠し、ハロゲンフリーで製造されており、電子部品に関する厳格な国際基準を満たしています。

1.2 ターゲット市場と用途

このLEDは、民生用電子機器およびディスプレイバックライト市場をターゲットとしています。主な用途としては、明確で明るい緑色の信号が必要なテレビ、コンピュータモニター、電話機、その他のコンピューティングデバイスにおけるインジケータまたはバックライト光源としての使用が含まれます。

2. 詳細な技術パラメータ分析

LEDの性能は、通常、周囲温度（Ta）25°Cという特定の試験条件下で定義されます。これらのパラメータを理解することは、適切な回路設計と熱管理にとって極めて重要です。

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生じる可能性のある応力限界を定義します。通常動作での使用を意図したものではありません。

• 連続順方向電流（IF）：25 mA。この電流を超えると、接合部温度が過度に上昇し、劣化が加速する可能性があります。
• ピーク順方向電流（IFP）：100 mA（デューティサイクル1/10、周波数1kHz時）。この定格はパルス動作専用です。
• 逆電圧（VR）：5 V。これより高い逆電圧を印加すると、破壊を引き起こす可能性があります。
• 電力損失（Pd）：90 mW。これはパッケージが放散できる最大電力です。
• 動作・保管温度：-40°C から +85°C（動作時）、-40°C から +100°C（保管時）の範囲です。
• はんだ付け温度（Tsol）：最大5秒間、260°C。これは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

これらは、標準試験電流IF=20mAで測定された代表的な性能パラメータです。

• 光度（Iv）：5000 mcd（最小）から8000 mcd（代表値）の範囲です。この高い光度は、本シリーズの特徴です。
• 視野角（2θ1/2）：代表値30度。中程度に集光されたビームであることを示します。
• ピーク波長（λp）：518 nm、および主波長（λd）：525 nm。これにより、色はブリリアントグリーンに分類されます。
• 順方向電圧（VF）：2.7V（最小）から3.7V（最大）の範囲で、20mA時の代表値は3.3Vです。このパラメータはドライバ設計において重要です。
• 逆電流（IR）：VR=5V時、最大50 µA。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、主要な光学・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おり、量産における一貫性を確保します。ラベルCAT、HUE、REFはこれらのビンに対応します。

• CAT：光度のランク。測定された光出力に基づいてユニットが選別されます。
• HUE：主波長のランク。このビニングにより、類似したピーク発光波長を持つLEDをグループ化することで、色の一貫性を確保します。
• REF：順方向電圧のランク。LEDは順方向電圧降下によってグループ化され、定電流回路設計を簡素化します。

4. 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提供されています。

4.1 相対強度 vs. 波長

このスペクトル分布曲線は、518 nm（緑色）での発光ピークを示し、代表的なスペクトル帯域幅（Δλ）は35 nmで、色純度を定義します。

4.2 指向性パターン

光の空間分布を示す極座標プロットで、30度の視野角と相関し、中心軸からの強度の減少を示します。

4.3 順方向電流 vs. 順方向電圧（I-V曲線）

この曲線は非線形で、ダイオードに典型的なものです。印加された順方向電圧と結果として生じる電流の関係を示します。20mA時の代表的なVF 3.3Vは、重要な動作点です。

4.4 相対強度 vs. 順方向電流

このグラフは、光出力（強度）が順方向電流とともに増加することを示していますが、熱効果や効率低下により、高電流では準線形関係になる可能性があります。

4.5 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、高温環境でのアプリケーションにとって重要な要素です。

順方向電流 vs. 周囲温度：デレーティングガイドラインを導き出すためによく使用され、過熱を防ぐために、温度上昇に伴って許容される最大連続電流をどのように低減すべきかを示します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは標準的な7344表面実装デバイス（SMD）パッケージを使用しています。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単位です。フランジ高さは1.5mm未満でなければなりません。特に指定がない限り、一般的な公差は±0.25mmです。寸法図はフットプリント設計のための正確な寸法を提供します。

5.2 極性識別

カソードは通常、パッケージ上のノッチ、緑色のドット、または切り欠き角などの視覚的マーカーで示されます。データシートのパッケージ図は、組立時の正しい向きのための正確なマーキングを指定しています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

LEDの性能と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。

6.1 リードフォーミング（プリフォームリードに適用可能な場合）

• 曲げは、ダイへの応力を避けるため、エポキシボールから少なくとも3mm離れた場所で行わなければなりません。
• フォーミングは、はんだ付け前かつ室温で行わなければなりません。
• PCBの穴は、取り付け応力を避けるため、LEDリードと完全に一致しなければなりません。

6.2 はんだ付けパラメータ

手はんだ：はんだごて先端温度最大300°C（30Wごての場合）、はんだ付け時間最大3秒、接合部からエポキシボールまで最低3mmの距離を保つこと。

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、3mm距離ルールを維持すること。推奨はんだ付けプロファイルグラフは、時間と温度の関係を示しています。

6.3 重要なはんだ付け上の注意

• 高温段階でのリードへの応力を避けてください。
• はんだ付け（ディップ/手）は一度だけ行ってください。
• はんだ付け後、室温まで冷却する間、LEDを衝撃/振動から保護してください。
• 効果的な最低のはんだ付け温度を使用してください。

6.4 洗浄

必要に応じて、室温でイソプロピルアルコールのみで1分以内に洗浄してください。事前に適合性が確認されていない限り、超音波洗浄は内部構造を損傷する可能性があるため避けてください。

6.5 保管条件

30°C以下、相対湿度70%以下で保管してください。出荷から3ヶ月間の棚寿命があります。長期保管（最大1年）の場合は、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。

7. 包装および注文情報

7.1 包装仕様

LEDは、静電気防止・防湿バッグに梱包されています。これらは内箱に入れられ、さらに外箱に梱包されます。標準包装数量は、バッグあたり200-500個、内箱あたり5バッグ、外箱あたり10内箱です。

7.2 ラベル説明

包装上のラベルには以下が含まれます：CPN（顧客部品番号）、P/N（製造者部品番号：7344-15SUGC/S400-A5）、QTY（数量）、CAT/HUE/REF（ビニングコード）、およびLOT No.（トレーサビリティロット番号）。

8. アプリケーションノートおよび設計上の考慮事項

8.1 熱管理

これは重要な設計要素です。より高い周囲温度では、電流を適切にデレーティングする必要があります。設計者は、デレーティング曲線（順方向電流 vs. 周囲温度グラフから示唆される）を参照して、接合部温度が安全限界内に保たれ、LEDの寿命が維持され、光出力が維持されるようにしなければなりません。

8.2 電流駆動

最適な安定性と効率のため、直列抵抗を用いた定電圧源よりも定電流ドライバが推奨されます。ドライバは、代表的なVF 3.3Vに対応して設計され、絶対最大連続電流25 mAを超えてはなりません。

8.3 光学設計

レンズや導光板を設計する際には、30度の視野角を考慮する必要があります。より広い照明が必要な場合は、二次光学系が必要になる場合があります。

9. 技術比較と差別化

標準的なインジケータLEDと比較して、本デバイスの主な差別化要因は、非常に高い光度（5000-8000 mcd）であり、高い視認性を必要とするアプリケーションやコンパクトな光源として適しています。ハロゲンフリーおよびREACH規格への準拠も、世界市場をターゲットとした環境配慮設計にとって重要な利点です。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 推奨動作電流は何ですか？

A: 電気光学特性は20mAで試験されており、これが標準的な推奨動作点です。これは、指定された光度を提供しながら、最大25mAを大きく下回っています。

Q: 5V電源でこのLEDを駆動できますか？

A: 直接は駆動できません。代表的なVFが3.3Vであるため、5V電源を使用する場合は、過剰な電圧を降下させ、正しい電流を設定するための直列電流制限抵抗が必須です。抵抗値はオームの法則（R = (供給電圧 - VF) / IF）に基づいて計算する必要があります。

Q: 温度は輝度にどのように影響しますか？

A: 性能曲線に示されているように、光度は周囲温度の上昇とともに減少します。高温環境では、適切な放熱または電流のデレーティングが必要です。

Q: 部品番号のS400は何を意味しますか？

A: ここでは明示的に定義されていませんが、一般的な業界慣行では、このような接尾辞は、特定のビニング組み合わせ（例：強度と波長）やテープ/リール仕様を示すことが多いです。正確な意味は、具体的な製品カタログで確認する必要があります。

11. 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用バックライト。設計者は、電源オンまたはネットワーク活動を示すための明るく信頼性の高い緑色LEDを必要としています。彼らはその高い光度のためにこのLEDを選択します。彼らは7344パッケージ寸法に一致するPCBフットプリントを設計します。3.3Vレールと直列抵抗を使用したシンプルな駆動回路を計算し、18mA（やや控えめ）を供給します。組立中、彼らはフローはんだ付けプロファイルに従います。最終製品は、明るい部屋でも見える、明確で明るい緑色のインジケータを提供します。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体技術に基づいています。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子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、それが今度は発光の波長（この場合は緑色）を定義します。ウォータークリアエポキシ樹脂は、保護封止材と一次レンズの両方として機能し、光出力ビームを形成します。

13. 業界動向

インジケータおよびバックライト用LEDの動向は、より高い効率（ワットあたりの光出力の向上）、より厳格なビニングによる色の一貫性の向上、過酷な条件下での信頼性の向上に向かって続いています。また、RoHSやREACHなどの進化する環境規制への完全準拠に向けた強い推進力もあります。小型化は依然として主要なトレンドですが、高電力または高輝度アプリケーションでは、パッケージはサイズと効果的な放熱能力のバランスを取らなければなりません。