LEDランプ 333-2SURC/S400-A8 データシート - ブリリアントレッド - 20mA - 3200-5000mcd - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、優れた光束出力を必要とするアプリケーション向けに設計された高輝度LEDランプの仕様を詳細に説明します。本デバイスはAlGaInPチップ技術を採用し、ウォータークリア樹脂封止により鮮やかな赤色を発光します。信頼性と堅牢性を考慮して設計されており、様々な電子ディスプレイおよびインジケータ用途に適しています。

1.1 中核的利点

• 高輝度:標準順電流20mAにおいて、3200から5000ミリカンデラ（mcd）の典型的な光度を提供します。
• 狭視野角:典型的な視野角（2θ1/2）は10度であり、集中した強力な光出力を実現します。
• 適合性と信頼性:本製品はRoHS、EU REACH、およびハロゲンフリー規格（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）に適合しており、環境安全性と長期信頼性を保証します。
• 包装の柔軟性:自動組立工程向けにテープ&リール供給が可能です。

1.2 ターゲット市場と用途

このLEDは、特に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。主な用途は以下の通りです:

• テレビ
• コンピュータモニター
• 電話機
• 汎用コンピュータ周辺機器およびインジケータランプ

2. 詳細な技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

以下の表は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のあるストレス限界を示します。これらは動作条件ではありません。

2.2 電気光学特性（Ta=25°C）

これらのパラメータは、周囲温度25°Cの通常動作条件下におけるLEDの典型的な性能を定義します。

測定上の注意:順電圧: ±0.1Vの不確かさ; 光度: ±10%の不確かさ; 主波長: ±1.0nmの不確かさ。

2.3 熱特性

デバイスの性能は温度の影響を受けます。動作範囲は-40°Cから+85°Cです。上限温度付近で性能と寿命を維持するためには、適切な放熱または電流のディレーティングが不可欠です。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、アプリケーション設計における一貫性を確保するために、主要な性能パラメータに基づいて分類されます。ラベリングシステムには以下のコードが含まれます:

• CAT:光度（Iv）のランク。特定の輝度範囲内のLEDを選択することができます。
• HUE:主波長（λd）のランク。複数のユニット間で色の一貫性を確保します。
• REF:順電圧（VF）のランク。類似の電圧降下を持つLEDをグループ化することで、安定した駆動回路の設計に役立ちます。

これらのビニングコードは、通常、品番（P/N）、顧客生産番号（CPN）、梱包数量（QTY）、およびロット番号（LOT No）と共に製品ラベルに記載されています。

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

この曲線はスペクトルパワー分布を示し、典型的なピーク波長（λp）は632 nm、主波長（λd）は624 nmです。スペクトル放射帯域幅（Δλ）は典型的に20 nmであり、鮮やかな赤色の純度と特定の色合いを定義します。

4.2 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）

I-V曲線は非線形であり、ダイオードに典型的です。標準動作電流20mAでは、順電圧（VF）は典型的に2.0Vで、範囲は1.7Vから2.4Vです。この情報は電流制限回路の設計に極めて重要です。

3.3 相対強度 vs. 順電流

光度は順電流の増加と共に増加します。しかし、推奨連続電流（25mA）を超えて動作させたり、適切な熱管理なしで使用したりすると、接合温度の上昇により効率と寿命が低下します。

4.4 温度依存性曲線

相対強度 vs. 周囲温度:光出力は周囲温度の上昇と共に減少します。設計者は高温環境におけるこのディレーティングを考慮する必要があります。

順電流 vs. 周囲温度:定電圧駆動の場合、順電流は温度と共に変化する可能性があります。動作温度範囲全体で安定した性能を得るためには、定電流ドライバの使用が推奨されます。

4.5 指向性パターン

極座標図は10度の典型的な視野角を示し、光強度が狭いビーム内に集中している様子を表しています。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法図

LEDは標準的なランプスタイルのパッケージを採用しています。主要な寸法上の注意点は以下の通りです:

• 全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。
• 指定されていない寸法のデフォルト公差は±0.25mmです。

図面には、リード間隔、ボディ直径、全高、およびエポキシバルブからリードの曲げまたははんだ付け点までの推奨最小距離（3mm）が規定されています。

5.2 極性識別

カソードは通常、LEDレンズの平坦部または短いリードによって識別されます。正しい取り付けを確保するためには、確定的な極性マーキングについては常にパッケージ図面を参照してください。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リード成形

• エポキシバルブ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。
• リード成形ははんだ付け前 soldering.
• に行ってください。成形中にLEDパッケージにストレスを加え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。

6.2 推奨はんだ付け条件

重要な注意点:

1. 高温時のリードへのストレスを避けてください。

2. 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。

3. はんだ付け後、室温に冷却されるまでLEDを機械的衝撃から保護してください。

4. 常に最低限有効なはんだ付け温度を使用してください。

6.3 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。
• 内部構造を損傷する可能性があるため、絶対に必要な場合を除き、超音波洗浄は使用しないでください。使用する場合は、十分な事前評価試験を行った後にのみ実施してください。

6.4 保管条件

• 温度30°C以下、相対湿度（RH）70%以下で保管してください。
• 出荷後の上記条件下での保管可能期間は3ヶ月です。
• 長期保管（最大1年）の場合は、窒素雰囲気と吸湿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。

7. 包装および注文情報

7.1 包装仕様

• 静電気防止バッグ:LEDを静電気放電（ESD）から保護します。
• 内箱:複数のバッグを収納します。
• 外箱:複数の内箱を収納します。

7.2 包装数量

1. 静電気防止バッグあたり最小200から500個。
2. 内箱あたり5袋。
3. 外箱あたり10個の内箱。

8. アプリケーション提案および設計上の考慮点

8.1 代表的なアプリケーション回路

LEDは常に定電流源または直列電流制限抵抗を伴う電圧源で駆動してください。抵抗値は次の式を使用して計算します: R = (V_電源- V_F) / I_F。最悪ケース設計のためにデータシートの最大V_F（2.4V）を使用し、電流が限界を超えないようにします。例えば、5V電源で目標I_Fが20mAの場合: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω。標準の130Ωまたは150Ω抵抗が適しています。

8.2 熱管理

これは重要な設計要素です。電力損失（P_d）はV_F* I_Fです。典型的な2.0V、20mAでは40mWです。最大60mWを下回っていますが、高い周囲温度や空気の流れが悪い筐体内で動作させる場合は、接合温度が安全限界を超えないように動作電流をディレーティングする必要があり、これを行わないと光束維持率の低下や動作寿命の短縮を招きます。

8.3 光学設計

The narrow 10-degree viewing angle makes this LED ideal for applications requiring a focused beam or directed light, such as indicator lights that need to be visible from a specific angle or backlighting for small segments.

9. 技術比較と差別化

標準的な赤色LEDと比較して、このデバイスの主な差別化要因は、その非常に高い光度（3200-5000 mcd）と狭視野角であり、これはAlGaInPチップ技術と特定のレンズ設計の採用によって実現されています。この組み合わせは、広範囲の照明ではなく、指向性ビームにおける高輝度が最も重要であるアプリケーションに最適化されています。現代の環境規格（RoHS、REACH、ハロゲンフリー）への適合性も、厳格な規制要件を持つグローバル市場への適合性を高めています。

10. よくある質問（FAQ）

Q1: ピーク波長（λp）と主波長（λd）の違いは何ですか？

A1: ピーク波長は、発光光学パワーが最大となる波長です。主波長は、人間の目がLEDの色に一致すると知覚する単一波長です。この赤色LEDの場合、λpは632nm（物理的ピーク）であり、λdは624nm（知覚される色）です。

Q2: このLEDを25mAで連続駆動できますか？

A2: はい、25mAは絶対最大連続順電流です。ただし、特に高い周囲温度では、最適な寿命と信頼性のために、典型的な試験条件である20mA以下で動作させることをお勧めします。

Q3: エポキシバルブから3mmの距離が、はんだ付けやリード曲げにおいてなぜそれほど重要ですか？

A3: この距離は、はんだ接合部からの過度の熱伝達や曲げによる機械的ストレスが、エポキシバルブ内部の敏感な内部ダイやワイヤボンドに到達するのを防ぎ、即時の故障や長期の信頼性問題を引き起こす可能性を低減します。

Q4: 注文時にCAT、HUE、REFコードをどのように解釈すればよいですか？

A4: これらはビニングコードです。アプリケーションが求める輝度の一貫性、色の均一性、回路の安定性に基づいて、希望する光度（CAT）、主波長（HUE）、順電圧（REF）の範囲を指定します。正確なコード値と範囲については、メーカーの詳細なビニング仕様書を参照してください。

11. 実践的設計ケーススタディ

シナリオ:明るい室内で前面パネルから約15度の視野角で3メートル離れた場所から明確に視認できる必要がある、ネットワーク機器用のステータスインジケータを設計する。

部品選定:このLEDは、その高輝度（≥3200 mcd）により、明るい環境光の中でも視認性を確保できるため、優れた候補です。10度の視野角は、自然に明るく集中したスポットを作り出し、要求される15度の視野円錐内に収まります。

回路設計:デジタル機器で一般的な3.3Vロジック電源を使用。直列抵抗の計算: R = (3.3V - 2.4V_最大) / 0.02A = 45Ω。標準の47Ω抵抗を使用。LEDの電力損失: P_d≈ 2.0V * 0.02A = 40mW。抵抗の電力: P_R= (0.02A)²* 47Ω = 18.8mW。両方とも安全限界内です。

レイアウト上の考慮点:3mmのはんだ付け距離ルールを遵守できるようにPCB上にLEDを配置してください。他の背の高い部品がLEDの狭いビームを遮らないようにしてください。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、AlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）半導体チップに基づいています。順電圧が印加されると、電子と正孔がチップ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。このプロセスはエレクトロルミネセンスと呼ばれます。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）、この場合は赤色を定義します。ウォータークリアエポキシ樹脂はレンズとして機能し、光出力を指定された10度の視野角に成形し、繊細な半導体チップを環境から保護します。

13. 業界動向と発展

インジケータおよびディスプレイ用LEDのトレンドは、より高い効率（ワットあたりのルーメン数の向上）と信頼性の向上に向かって続いています。このデバイスは高輝度を提供しますが、この製品カテゴリの将来の改良版では、エネルギー効率を改善するために、より低い駆動電流で同様の輝度を達成することに焦点が当てられる可能性があります。また、RoHSやREACHを超えた、紛争鉱物の宣言や循環経済原則など、環境規制へのより広範かつ厳格な適合を求める動きも継続しています。自動製造においては、手動での較正や選別を必要とせずに一貫した最終製品品質を確保するために、精密なビニング（より厳密なCAT、HUE、REF範囲）への需要が高まっています。