LEDランプ 333/Y5C1-ATWB/MS データシート - T-1 3/4パッケージ - 2.0V - 50mA - ブリリアントイエロー - 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、鮮やかな黄色光を発光します。一般的なT-1 3/4ラウンドパッケージに封止され、耐紫外線性のウォータークリアエポキシ樹脂で保護されています。

1.1 主な特長と利点

• 高効率：入力電力に対する最大の光出力を実現するよう設計されています。
• 標準パッケージ：広く採用されているT-1 3/4ラウンドパッケージを採用しており、一般的なソケットやPCBフットプリントとの互換性を確保しています。
• 汎用リード：容易な実装のための標準的なリード構成です。
• 選別された光度ビン：デバイスは最小光度でビニングされており、輝度の一貫性を提供します。
• RoHS準拠：本製品はRoHS環境基準に準拠しています。
• 耐紫外線エポキシ：ウォータークリアのレンズ材料は紫外線による劣化に強く、長期的な屋外使用に適しています。

1.2 対象アプリケーション

本LEDシリーズは、特に高視認性ディスプレイアプリケーションを対象としており、以下を含みます：

• カラーグラフィックサインおよびメッセージボード。
• 可変メッセージサイン（VMS）。
• 商業用屋外広告ディスプレイ。

2. 技術仕様の詳細

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がある限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

• 逆電圧（V_R）：5 V
• 連続順電流（I_F）：50 mA
• ピーク順電流（I_FP）：160 mA (デューティサイクル 1/10 @ 1 kHz)
• 電力損失（P_d）：115 mW
• 動作温度範囲（T_opr）：-40°C ～ +85°C
• 保存温度範囲（T_stg）：-40°C ～ +100°C
• 静電気放電（ESD）HBM：2000 V
• 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、周囲温度（T_a）25°C、順電流（I_F）20 mAで測定。

• 光度（I_v）：7150 mcd（最小）、18000 mcd（最大）。この高光度は、看板アプリケーションにおける重要な特長です。
• 指向角（2θ_1/2）：15°（標準）。狭い指向角により光が前方に集中し、看板内での指向性照明に理想的です。
• ピーク波長（λ_p）：591 nm（標準）。
• 主波長（λ_d）：586 nm（最小）、589 nm（標準）、594 nm（最大）。知覚される色（ブリリアントイエロー）を定義します。
• スペクトル帯域幅（Δλ）：15 nm（標準）。黄色の色純度を示します。
• 順電圧（V_F）：1.8 V（最小）、2.0 V（標準）、2.6 V（最大） I_F=20mA時。
• 逆電流（I_R）：10 μA（最大） V_R=5V時。

3. ビニングシステムの説明

製造ロットにおける色と輝度の一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいてビンに選別されます。

3.1 光度ビニング

デバイスは4つのビン（T, U, V, W）に分類され、各ビン内の許容差は±10%です。

• ビン T：7150 - 9000 mcd
• ビン U：9000 - 11250 mcd
• ビン V：11250 - 14250 mcd
• ビン W：14250 - 18000 mcd

3.2 主波長ビニング

色の均一性を維持するため、±1 nmの厳しい許容差を持つ2つのビンに選別されます。

• ビン 1：586 - 590 nm
• ビン 2：590 - 594 nm

3.3 順電圧ビニング

±0.1Vの許容差を持つ4つのビン（1, 2, 3, 4）に選別されます。これは一貫した定電流駆動回路の設計に役立ちます。

• ビン 1：1.8 - 2.0 V
• ビン 2：2.0 - 2.2 V
• ビン 3：2.2 - 2.4 V
• ビン 4：2.4 - 2.6 V

4. 性能曲線分析

データシートには、回路設計と熱管理に不可欠な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、約591 nm（黄色）でピークを持ち、標準的な帯域幅は15 nmであり、色純度を確認できます。

4.2 指向性パターン

極座標図は15°の指向角を示し、中心ビームの外側で光強度が急激に低下する様子を表しています。これは指向性照明アプリケーションに最適です。

4.3 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）

この非線形関係は、適切な電流制限抵抗または定電流ドライバを選択するための基本です。標準的なV_Fは20mA時で2.0Vです。

4.4 相対強度 vs. 順電流

光出力は電流とともに増加しますが、線形ではありません。より高い出力が期待できるとしても、絶対最大定格（連続50mA）を超えて動作することは禁止されています。

4.5 温度依存性

相対強度 vs. 周囲温度：周囲温度が上昇すると光束出力は減少します。高温環境で輝度を維持するには、適切な放熱対策が不可欠です。

順電流 vs. 周囲温度：一定電圧では、順電流が温度変化により変動し、光出力に影響を与える可能性があります。安定した性能のためには定電流駆動が推奨されます。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは標準的なT-1 3/4（5mm）ラウンドパッケージを使用しています。主な寸法上の注意点は以下の通りです：

• 特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートル単位です。
• ほとんどの特徴に対して、標準公差±0.25mmが適用されます。
• フランジ下面からの樹脂レンズの最大突出は1.5mmであり、パネル実装時のクリアランスに重要です。

5.2 極性識別

カソードは通常、LEDフランジの縁にあるフラットスポット、または短いリードで示されます。逆バイアスによる損傷を防ぐため、組立時には常にパッケージ図を参照して正しい向きを確認してください。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リード成形時の注意

• リードは、エポキシレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で曲げてください。内部ダイおよびワイヤーボンドへの応力を避けるためです。
• はんだ付け前に必ずリードを成形してください。
• 熱衝撃を防ぐため、室温でリードフレームを切断してください。
• 実装応力を避けるため、PCBの穴がLEDリードと完全に合うようにしてください。

6.2 保管条件

• 受領後は、温度≤30°C、相対湿度（RH）≤70%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、窒素雰囲気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。

6.3 はんだ付け推奨事項

はんだ接合部からエポキシバルブまでの最小距離を3mm確保してください。

• 手はんだ：はんだごて先温度≤300°C（30W以下のごて）。はんだ付け時間≤3秒。
• フロー/ディップはんだ付け：予熱≤100°C、≤60秒。はんだ浴温度≤260°C、≤5秒。
• LEDが熱いうちは、リードに機械的ストレスを加えないでください。
• 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。
• はんだ付け後、LEDが室温まで冷却するまで、衝撃や振動から保護してください。
• ピークはんだ付け温度からの急激な冷却は避けてください。

7. 梱包および発注情報

7.1 梱包仕様

• LEDは静電気による損傷を防ぐため、静電気防止バッグに梱包されています。
• 梱包数量：バッグあたり200-500個。内箱あたり5バッグ。マスター（外）箱あたり10内箱。

7.2 ラベル説明

梱包のラベルには重要な情報が含まれています：

• CPN：顧客部品番号。
• P/N：メーカー部品番号（例：333/Y5C1-ATWB/MS）。
• QTY：梱包内の数量。
• CAT：光度および順電圧ビンのコード。
• HUE：主波長ビンのコード。
• LOT No.：トレーサブルな製造ロット番号。

7.3 製品名称 / 部品番号の分解

部品番号333/Y5C1-ATWB/MSは、以下のように解読できます（各文字の正確な対応はモデル固有です）。通常、製品シリーズ（333）、色（Yはイエロー、5は特定の色調）、指向角、光度ビン、電圧グループ、レンズ色（ウォータークリア）のコードを含みます。

8. アプリケーション設計上の考慮事項

8.1 ドライバ回路設計

非線形なI-V特性および順電圧ビニングのため、特に複数LEDアレイでは、一貫した輝度と長寿命のため、単純な直列抵抗よりも定電流ドライバの使用を強く推奨します。ドライバが絶対最大定格（連続50mA）に準拠していることを確認してください。

8.2 熱管理

電力損失は比較的低い（最大115mW）ですが、性能曲線に示すように、高い周囲温度（動作時最大85°C）は光出力を低下させます。高密度アレイや密閉器具では、接合温度を低く保つために、PCBの銅箔パターンやその他の放熱方法を検討してください。

8.3 看板の光学設計

15°の指向角は集中ビームを提供します。広面積の看板では、表示面全体に均一な照明を確保するために、慎重な光学設計またはレンズの使用が必要になる場合があります。耐紫外線エポキシは、直射日光下でのアプリケーションにおいて、透明性と光透過性を維持するために重要です。

9. 技術比較と差別化

このLEDは、主にその非常に高い光度（最大18,000 mcd）によって差別化されています。これはAlGaInP半導体技術を用いて黄色スペクトルで達成されています。標準的な5mm LEDと比較して、大幅に高い輝度を提供するため、インジケータ用途には不向きですが、照明用途には理想的です。狭い15°の指向角は、広範囲の発光ではなく指向性光を必要とするアプリケーションのための設計上の選択です。

10. よくある質問（FAQ）

10.1 推奨動作電流は？

電気光学特性は20mAで規定されています。最大連続電流は50mAですが、輝度、効率、長期信頼性のバランスを考慮し、20mA以下での動作が一般的です。高温動作時は常にデレーティング曲線を参照してください。

10.2 ビニングコードの解釈方法は？

ラベルのCATコードは、光度ビン（T,W,V,W）と電圧ビン（1,2,3,4）を組み合わせたものです。HUEコードは主波長ビン（1または2）を示します。組立品で色と輝度を一貫させるには、同じビンからLEDを指定または選択してください。

10.3 このLEDは自動車アプリケーションに使用できますか？

広い動作温度範囲（-40°C ～ +85°C）を持っていますが、このデータシートはAEC-Q101自動車認定を規定していません。自動車用途では、特定の部品番号がそのアプリケーションに必要な信頼性基準を満たしていることを確認してください。

11. 実用的な使用例

11.1 高視認性警告サインの設計

太陽光発電のスタンドアロン警告サインを考えます。高光度により日中でも視認性を確保します。狭いビーム角は、光を視聴者に向けることでエネルギー節約に役立ちます。広い動作温度範囲により、砂漠の暑さから冬の寒さまで機能します。バッテリー/降圧コンバータで駆動する定電流ドライバを使用し、指定された輝度を維持しながらバッテリー寿命を最大化するため、LEDあたり20mAに設定します。

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化物）半導体材料に基づいています。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。AlGaInP層の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それによって発光波長が決まります。この場合は黄色領域（～589 nm）です。ウォータークリアエポキシレンズは一次光学系として機能し、光出力を指定の15°指向角に形成します。

13. 業界動向

高輝度インジケータ/看板用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）、厳しいビニングによる色の一貫性の向上、過酷な環境に対する信頼性の向上に向かっています。また、パッケージレベルでのドライバエレクトロニクスと制御インターフェース（例：アドレス可能LED）の統合も進んでいますが、この特定のデバイスは従来のディスクリート部品のままです。屋外および自動車関連アプリケーションでは、耐紫外線性および耐高温材料の使用が依然として重要です。