LEDランプ 1254-10SYGD/S530-E2 データシート - 5.0mm ラウンド - 2.0V - 20mA - ブリリアント黄緑 - 日本語技術文書

3. 性能曲線分析

データシートには、非標準条件下でのデバイスの挙動を理解するために重要ないくつかの特性曲線が提供されています。

3.1 相対強度 vs. 波長

この曲線は、575nmを中心とし、代表的なスペクトル帯域幅 (Δλ) が20nmである、発光のスペクトル分布を示しています。AlGaInPチップの単色性を確認します。

3.2 指向性パターン

極座標プロットは光の空間分布を示し、40°の視野角と相関します。拡散レンズLEDに一般的な、典型的なランバートまたは準ランバート発光パターンを示しています。

3.3 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-V カーブ)

この指数関数的な曲線は、ドライバ設計の基礎となります。印加電圧と結果として生じる電流の関係を示します。"ニー"電圧は約1.8V-2.0Vで、その後はわずかな電圧増加で電流が急速に増加し、電圧制御ではなく電流制御の必要性を強調しています。

3.4 相対強度 vs. 順方向電流

この曲線は、駆動電流と光出力の超線形関係を示しています。電流を増加させると輝度は向上しますが、接合温度も上昇し、最大定格を超えるとルーメン減衰を加速させる可能性があります。

3.5 温度依存性曲線

相対強度 vs. 周囲温度:周囲温度 (T_a) が上昇するにつれて光出力が減少することを示します。この熱的デレーティングは、高温環境でのアプリケーションにとって重要です。
順方向電流 vs. 周囲温度:一定電圧バイアス下では、ダイオードの順方向電流は通常、温度とともに増加します。この曲線は、パラメータを維持するために必要な電流調整を示しており、熱管理の重要性を強調しています。

4. 機械的・パッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

このLEDは、標準的な5mmラウンドラジアルリードパッケージを採用しています。主要な寸法は以下の通りです:

• 全体直径: 5.0mm (公称)。
• リード間隔: 2.54mm (標準0.1インチピッチ)。
• 全高は制限されており、フランジ高さは1.5mm未満と規定されています。
• 特に指定がない限り、寸法の標準公差は±0.25mmです。

機械図面は、PCBフットプリント設計に不可欠であり、適切なフィットと位置合わせを保証します。

4.2 極性識別

カソードは通常、レンズリムのフラットスポットまたは短いリードで識別されます。組立時に正しい向きを確保するためには、このモデルで使用されている特定のマーカーについてデータシートの図面を参照してください。

5. はんだ付け・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。データシートには詳細な指示が記載されています。

5.1 リードフォーミング

• 曲げ加工は、エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた場所で行い、シール部への応力を避ける必要があります。
• フォーミングは、はんだ付け前に、室温で行う必要があります。
• PCBの穴位置合わせは正確に行い、実装時の応力を避ける必要があります。

5.2 はんだ付けプロセス

手はんだ:はんだごて先端温度 ≤300°C (最大30W)、リードあたり時間 ≤3秒。はんだ接合部からエポキシボールまで≥3mmの距離を保つこと。
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、時間 ≤5秒。はんだ接合部からエポキシボールまで≥3mmの距離を保つこと。
一般的なルール:高温時のリードへの応力を避けること。複数回のはんだ付けは行わないこと。衝撃/振動から保護しながら、徐々に室温まで冷却すること。実用的な最低温度を使用すること。

5.3 推奨はんだ付けプロファイル

グラフィカルなプロファイルが提供されており、通常、徐々に予熱し、液相線以上 (例: 260°C) の規定時間を経て、制御された冷却速度を示します。このプロファイルに従うことで、熱衝撃を防止します。

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、超音波洗浄は内部構造を損傷する可能性があるため使用しないでください。

5.5 保管条件

温度≤30°C、相対湿度≤70%で保管してください。出荷後の保管寿命は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。湿気の多い環境での急激な温度変化は結露を防ぐために避けてください。

6. 熱・電気管理

6.1 熱管理

LEDの性能と寿命は温度に強く依存します。設計では以下を考慮する必要があります:

• 電流デレーティング:デレーティング曲線 (データシートの注記に示唆) に示されるように、より高い周囲温度では動作電流を適切に低減する必要があります。
• 周囲環境制御:最終アプリケーションにおけるLED周囲の温度は、PCBレイアウト、放熱、または気流を通じて管理する必要があります。

6.2 ESD (静電気放電) 感受性

LEDチップは静電気放電およびサージ電圧に敏感です。取り扱いおよび組立時には、接地された作業台やリストストラップの使用など、標準的なESD対策を遵守する必要があります。

7. 梱包・発注情報

7.1 梱包仕様

LEDは、防湿性および静電・電磁界からの保護を確保するために梱包されています。

• 一次梱包:帯電防止袋。
• 二次梱包:4袋を収納した内箱。
• 三次梱包:10個の内箱を収納した外箱。
• 梱包数量:袋あたり最小200個から1000個。標準外箱には40袋 (袋の数量に応じて8,000個から40,000個) が入ります。

7.2 ラベル説明

梱包ラベルには、トレーサビリティとビニングのための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:メーカーの生産番号 (1254-10SYGD/S530-E2)。
• QTY:梱包内の数量。
• CAT:光度のランク (輝度ビン)。
• HUE:主波長のランク (色ビン)。
• REF:順方向電圧のランク (電圧ビン)。
• LOT No:トレーサビリティのための製造ロット番号。

8. アプリケーション設計上の考慮事項

8.1 回路設計

常に直列の電流制限抵抗を使用してください。抵抗値 (R) は次の式で計算します: R = (V_supply- V_F) / I_F。最悪条件下でも電流が限界を超えないように、データシートの最大V_F(2.4V) を使用してください。5V電源で20mAを目標とする場合: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω。安全マージンのために、次の標準値 (例: 150Ω) を使用してください。

8.2 PCBレイアウト

穴間隔が2.54mmのリード間隔と一致することを確認してください。高電流または連続動作が予想される場合は、リード周囲に十分な銅面積またはサーマルリリーフを設け、放熱を助けます。

8.3 光学統合

40°の視野角と拡散レンズは、パネルインジケータに適した広く柔らかい光パターンを提供します。集光照明には、外部光学系が必要になる場合があります。緑色拡散樹脂は、均一な色の外観を実現するのに役立ちます。

9. 技術比較・差別化

具体的な競合製品のデータは提供されていませんが、この部品のデータシートに基づく主な差別化要因は以下の通りです:

• 材料技術:AlGaInP半導体材料の使用。これは黄、橙、赤、緑の波長を生成するのに非常に効率的で、これらの色に関しては従来技術よりも高い輝度と効率を提供することが多いです。
• 適合性:現代の環境規制 (RoHS、REACH、ハロゲンフリー) への包括的な準拠は、特に欧州をターゲットとするグローバル市場向け製品にとって大きな利点です。
• 堅牢な仕様:明確な絶対最大定格と詳細な取り扱い/はんだ付けガイドラインは、文書が不十分な部品と比較して、より高い組立歩留まりと現場での信頼性に貢献します。

10. よくある質問 (FAQ)

Q1: このLEDを25mAで連続駆動できますか？
A1: 連続順方向電流の絶対最大定格は25mAです。信頼性の高い長期動作のためには、この値をデレートすることが標準的な慣行です。最適な寿命と安定性のためには、代表的な20mA条件で動作することをお勧めします。

Q2: 光度が40-63 mcdとなっていますが、なぜ範囲があるのですか？
A2: この範囲は製造上のばらつきを表しています。LEDは通常、輝度ビン (ラベルの"CAT") に仕分けられます。アプリケーションで一貫した輝度を得るには、同じビンからLEDを指定または選択してください。

Q3: ヒートシンクは必要ですか？
A3: 適度な周囲温度で20mA動作する場合、単一のLEDに専用のヒートシンクは通常必要ありません。ただし、PCBレベル (銅パッド) での熱管理は良い慣行です。アレイ、より高い電流、または高い周囲温度の場合は、熱解析が必要です。

Q4: 屋外用途に使用できますか？
A4: 動作温度範囲は-40°Cまで拡張されており、多くの屋外環境に適しています。ただし、パッケージは防水やUV耐性について特に定格付けされていません。直接屋外にさらされる場合は、追加の環境保護 (コンフォーマルコーティング、筐体) が必要になります。

11. 設計事例スタディ例

シナリオ:ネットワークルーター用の状態表示パネルの設計。
要件:リンクアクティビティと電源状態を示す複数の黄緑色LED。
設計ステップ:
1. 電流設定:LEDあたり15mAの駆動電流を選択し、良好な視認性を確保するとともに、最大25mA以下にマージンを設けて寿命を延ばします。
2. 回路計算:3.3Vシステム電源で最大V_F=2.4Vを使用: R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60Ω。62Ω 5%抵抗を使用。
3. PCB設計:LEDを2.54mmグリッド上に配置。リード用に小さなサーマルリリーフパッドを使用。配線を簡素化するためにLEDをグループ化。
4. 組立:指定されたフローはんだ付けプロファイル (260°C、最大5秒) に従う。エポキシボールから3mm以内にはんだが毛細管現象で上がらないようにする。
5. 結果:均一な色合いで信頼性が高く、一貫して明るい表示パネルが実現し、大量生産に適しています。

12. 技術原理紹介

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。順方向電圧が印加されると、電子と正孔がPN接合の活性領域で再結合し、光子 (光) の形でエネルギーを放出します。特定の色 (ブリリアント黄緑、573nm) は、AlGaInP合金組成のバンドギャップエネルギーによって決定されます。緑色拡散エポキシ樹脂パッケージは、光出力を形成するレンズとして機能し、機械的保護を提供し、チップから発せられる光の外観と拡散を調整するための蛍光体または染料を組み込むなど、複数の目的を果たします。

13. 業界動向と背景

表面実装デバイス (SMD) LEDが小型化のための新設計を支配していますが、5mmラウンドパッケージのようなスルーホールLEDは、いくつかの理由で依然として関連性があります: プロトタイピング、ブレッドボーディング、高い単点輝度を必要とするアプリケーション、または機械的強度のためにスルーホール実装が好まれる用途に理想的です。このような部品の傾向は、より高い効率 (ワットあたりのルーメン)、一貫性のためのより厳密な色と輝度のビニング、そして進化する環境および安全基準への保証された準拠に向かっています。詳細なはんだ付けおよび取り扱いガイドラインは、自動化生産環境における製造歩留まりと長期信頼性の向上に焦点を当てた業界の姿勢を反映しています。