LEDランプ 383-2SURC/S530-A3 データシート - ハイパーレッド - 20mA - 2.0V 標準 - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、383-2SURC/S530-A3 LEDランプの完全な技術仕様を提供します。この部品は、高輝度と信頼性の高い性能を必要とする用途向けに設計された表面実装デバイス（SMD）です。本シリーズはAlGaInPチップ技術に基づき、ハイパーレッドスペクトルで発光し、ウォータークリア樹脂で封止されています。

1.1 主な特長と利点

このLEDは、要求の厳しい電子機器アプリケーションに適したいくつかの主要な特徴を備えています：

• 高輝度：優れた光度が要求されるアプリケーション向けに特別に設計されています。
• 視野角の選択肢：様々な設計ニーズに合わせて、複数の視野角オプションが用意されています。
• 堅牢なパッケージング：自動組立に対応したテープ＆リール供給により、大量生産における信頼性と取り扱いの容易さを確保します。
• 環境規制対応：本製品は、RoHS、EU REACHなどの主要な環境規制に準拠しており、ハロゲンフリー（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）です。
• 色と強度のオプション：本LEDランプシリーズは、異なる色と光度グレードで提供されています。

1.2 対象アプリケーション

このLEDは、インジケータランプやバックライトが必要な様々な民生用および産業用電子機器への統合を想定して設計されています。代表的な適用分野は以下の通りです：

• テレビ
• コンピュータモニター
• 電話機
• パーソナルコンピュータおよび周辺機器

2. 技術パラメータ分析

本セクションでは、LEDに規定された電気的、光学的、熱的パラメータについて、詳細かつ客観的な分析を提供します。特に断りのない限り、すべての定格は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。

2.1 絶対最大定格

絶対最大定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性がある限界値を定義します。これらは推奨動作条件ではありません。

• 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）：160 mA。これは、1kHz、デューティサイクル1/10のパルス条件下でのみ許容されます。
• 耐静電気放電（ESD）：2000 V（人体モデル）。適切なESD取り扱い手順が必須です。
• 逆電圧（VR）：5 V。逆バイアスでこの電圧を超えると、即座に故障する可能性があります。
• 電力損失（Pd）：60 mW。これはパッケージが放散できる最大電力です。
• 動作温度範囲（Topr）：-40°C ～ +85°C。
• 保存温度範囲（Tstg）：-40°C ～ +100°C。
• はんだ付け温度（Tsol）：リフローまたは手はんだ付け時、最大5秒間260°C。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、通常動作条件（IF=20mA、Ta=25°C）におけるLEDの標準的性能を定義します。

• 光度（Iv）：1000 mcd（最小）、2500 mcd（標準）。この高輝度はハイパーレッドAlGaInP LEDの特徴です。測定不確かさは±10%です。
• 視野角（2θ1/2）：6°（標準）。これは非常に狭い視野角であり、指向性の高いビームを生成します。
• ピーク波長（λp）：632 nm（標準）。スペクトル放射強度が最大となる波長です。
• 主波長（λd）：624 nm（標準）。人間の目が知覚する単一波長です。測定不確かさは±1.0 nmです。
• スペクトル放射帯域幅（Δλ）：20 nm（標準）。最大強度の半分の強度におけるスペクトル幅です。
• 順方向電圧（VF）：20mA時、2.0 V（標準）、2.4 V（最大）。測定不確かさは±0.1Vです。
• 逆電流（IR）：VR=5V時、10 μA（最大）。

2.3 熱特性

別表として明示的にリストされていませんが、熱管理は極めて重要です。60 mWの電力損失（Pd）と動作温度範囲は、特に最大順方向電流付近または最大値で動作する場合、放熱のための適切なPCBレイアウトが必要であることを示唆しています。性能曲線は、周囲温度と順方向電流/強度の関係を示しています。

3. ビニングと選別システム

データシートは、本製品が異なる強度と色で提供可能であることを示しています。梱包仕様ラベルは、主要パラメータのランク付けシステムを参照しており、アプリケーションのニーズに基づいた選択を可能にします：

• CAT：光度のランク。輝度グレードの選択を可能にします。
• HUE：主波長のランク。特定の色/波長ビン内での選択を可能にします。
• REF：順方向電圧のランク。厳密な電圧マッチングを必要とする設計に有用です。

特定のコード定義と利用可能な範囲については、メーカーの詳細なビニング資料を参照してください。

4. 性能曲線分析

データシートには、回路設計や非標準条件下での性能理解に不可欠な、いくつかの代表的な特性曲線が含まれています。

4.1 相対強度 vs. 波長

このグラフはスペクトルパワー分布を示し、約632 nmでピークを持ち、帯域幅（FWHM）は約20 nmであり、ハイパーレッド色であることを確認しています。

4.2 指向性パターン

極座標プロットは、6°の標準視野角を示し、前方方向に非常に高い強度を持ち、急速に減衰することを示しています。

4.3 順方向電流 vs. 順方向電圧（IV曲線）

この曲線は非線形であり、ダイオードに典型的です。印加電圧と結果として生じる電流の関係を示します。20mA時の標準的なVf 2.0Vが確認できます。設計者は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。

4.4 相対強度 vs. 順方向電流

光度は順方向電流とともに増加しますが、線形ではありません。推奨電流を超えて動作すると、発熱の増加により効率と寿命が低下します。

4.5 温度依存性曲線

• 相対強度 vs. 周囲温度：周囲温度が上昇すると光出力が減少することを示しています。これは高温環境向けの設計に考慮する必要があります。
• 順方向電流 vs. 周囲温度：順方向電圧特性が温度とともにどのようにシフトするかを示し、定電圧源で駆動する場合に電流に影響を与える可能性があります。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

データシートは、LEDパッケージの詳細な寸法図を提供します。主な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。
• フランジの高さは1.5mm（0.059\"）未満でなければなりません。
• 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mmです。

図面は、ボディサイズ、リード間隔、および全体形状を指定しており、PCBフットプリント設計に重要です。

5.2 極性識別

カソードは通常、パッケージ上の切り欠き、緑色の点、または短いリードなどの視覚的マーカーで示されます。このモデルで使用されている特定のマーカーについては、寸法図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

適切な取り扱いは信頼性にとって極めて重要です。データシートは包括的な指示を提供します。

6.1 リード成形

• エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた位置でリードを曲げてください。
• はんだ付け前に成形を行ってください。
• パッケージにストレスをかけないでください。PCB実装時の位置ずれは、樹脂のひび割れや故障の原因となります。
• リードは室温で切断してください。

6.2 保管

• 30°C以下、相対湿度70%以下で保管してください。出荷からの棚寿命は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を避けてください。

6.3 はんだ付けパラメータ

手はんだ付け：はんだごて先端温度最大300°C（最大30W）。はんだ付け時間最大3秒。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。

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、5秒間。接合部からボールまでの最小距離を3mm確保してください。

一般的なルール：高温時にリードにストレスをかけないでください。複数回はんだ付けしないでください。室温まで冷却されるまで衝撃から保護してください。急冷を避けてください。常に最低限の有効温度を使用してください。

6.4 洗浄

• 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。
• 超音波洗浄は避けてください。絶対に必要な場合は、損傷が発生しないことを確認するためにプロセスを事前に評価してください。

6.5 熱管理

注記は、熱管理が設計段階で考慮されなければならないことを強調しています。動作電流は、アプリケーションの実際の熱環境に基づいて適切に減額し、長寿命と安定した性能を確保する必要があります。

7. 梱包および注文情報

7.1 梱包仕様

LEDは、輸送および取り扱い中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：大口輸送用の外箱。
• 梱包数量：通常、バッグあたり200～500個、内箱あたり6袋、外箱あたり10個の内箱。

7.2 ラベル説明

梱包上のラベルには、トレーサビリティと選択のためのコードが含まれています：CPN（顧客品番）、P/N（メーカー品番）、数量、CAT（強度ランク）、HUE（波長ランク）、REF（電圧ランク）、およびロット番号。

8. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

8.1 代表的なアプリケーション回路

このLEDは、電流制限機構で駆動する必要があります。最も簡単な方法は直列抵抗です。抵抗値は R = (電源電圧 - Vf) / If で計算します。5V電源、20mA時の標準Vf 2.0Vの場合：R = (5 - 2.0) / 0.02 = 150 Ω。精度と安定性、特に温度変化に対する安定性のために、定電流ドライバの使用が推奨されます。

8.2 PCBレイアウト上の考慮事項

• フットプリントがパッケージ寸法と正確に一致することを確認してください。
• 特に最大定格付近で動作する場合、放熱のためリード周囲に十分な銅面積を確保してください。
• はんだ付け時の熱損傷を防ぐため、はんだパッドとエポキシボールの間に推奨される3mmのクリアランスを維持してください。

8.3 光学設計

狭い6°の視野角は、集光ビームが必要なアプリケーションや、光が隣接領域に漏れないようにする必要がある用途に適しています。より広い照明が必要な場合は、二次光学系（レンズまたは拡散板）が必要となります。

9. 技術比較と差別化

標準的な赤色GaAsP LEDと比較して、このAlGaInPベースのハイパーレッドLEDは、同じ駆動電流で著しく高い発光効率と強度を提供します。狭い視野角は、面照明に使用される広角LEDとの決定的な特徴です。現代の環境基準（ハロゲンフリー、REACH）への準拠は、厳格な規制を持つ世界市場を対象とする製品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: より明るくするために、このLEDを30mAで駆動できますか？

A: できません。連続順方向電流の絶対最大定格は25 mAです。この定格を超えると、即時または長期的な損傷のリスクがあり、保証も無効になります。より高い輝度が必要な場合は、より高い光度（CATランク）のビンからLEDを選択してください。



Q: 順方向電圧は標準2.0Vと記載されています。直列抵抗の計算にはどの値を使用すべきですか？

A: 堅牢な設計のためには、データシートの最大順方向電圧（2.4V）を使用してください。これにより、Vf範囲の上限にあるLEDを受け取った場合でも、電流が所望の値を超えないことが保証されます。標準値を使用すると、一部のユニットで過電流になる可能性があります。



Q: このLEDは屋外使用に適していますか？

A: 動作温度範囲は-40°C～+85°Cであり、ほとんどの屋外環境をカバーします。ただし、LED自体は防水やUV安定化処理されていません。屋外で使用する場合は、環境シールを提供する保護窓またはレンズの後ろに配置する必要があります。



Q: なぜ保管条件がこれほど具体的（3ヶ月間、30°C/70% RH以下）なのですか？

A: SMD部品は湿気吸収の影響を受けやすいためです。これらの制限を超えると、リフローはんだ付け時にポップコーン現象が発生する可能性があります。これは、閉じ込められた湿気が蒸発してパッケージをひび割れさせる現象です。このガイドラインは、はんだ付け性と信頼性を確保します。

11. 実践的な設計と使用事例

事例：ネットワークスイッチの状態インジケータの設計LEDは明るく、信頼性が高く、長寿命である必要があります。383-2SURC/S530-A3は優れた選択肢です。設計者は次のようにします：1) すべてのユニットで一貫した色と輝度を得るために適切なCAT/HUEビンを選択。2) 寸法図に正確に従ってPCBフットプリントを設計。3) 単純な抵抗の代わりに、電源電圧変動に関係なく安定した強度を得るために20mA（またはより長寿命のためにわずかに低く）に設定された定電流ドライバを使用。4) 放熱を助けるためにグランドプレーンに接続された小さなサーマルリリーフパッドをPCBレイアウトで確保。5) 組立時に熱衝撃を避けるため、フローはんだ付けプロファイルを正確に遵守。

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）半導体チップを利用しています。順方向電圧が印加されると、電子と正孔が半導体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ピーク波長を定義します—この場合はハイパーレッド領域（約624-632 nm）です。ウォータークリアエポキシ樹脂は一次レンズとして機能し、出力ビームを指定された6°の視野角に成形します。

13. 技術トレンド

このようなインジケータ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）に向かって続いており、より低い電流で同じ輝度を実現し、電力消費と発熱を削減します。また、光学性能を維持または向上させながら小型化を進める強い動きもあります。さらに、より広範な環境規制への対応（RoHSを超えてハロゲンフリー、REACH、紛争鉱物フリーを含む）が業界全体で標準になりつつあります。より高いリフロー温度と過酷な環境条件に耐える、より堅牢なパッケージ材料の開発も進行中の焦点領域です。