LEDランプ 484-10UYT/S530-A3 データシート - 110°視野角 - 2.0V順電圧 - 20mA電流 - 鮮やかな黄色 - 日本語技術文書

1. 製品概要

484-10UYT/S530-A3は、高輝度と信頼性の高い性能を必要とするアプリケーション向けに設計されたスルーホール型LEDランプです。AlGaInPチップを採用し、鮮やかな黄色光を出力します。堅牢な構造、環境規制への適合、自動組立プロセスへの適応性が特徴です。

1.1 主要な特徴と利点

本LEDは、幅広い電子機器アプリケーションに適した主要な特徴を備えています。標準モデルは広い110度の視野角を特徴とする、様々な視野角の選択肢を提供します。製品はテープ&リール供給により、大量生産における効率的な自動実装が可能です。信頼性と堅牢性を考慮した設計により、過酷な環境下での長期的な性能を保証します。さらに、RoHS、EU REACHを含む主要な環境規格に適合し、ハロゲンフリー（臭素および塩素含有量の特定制限を満たす）です。

1.2 ターゲット市場とアプリケーション

本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。主なアプリケーションは、テレビ、コンピュータモニター、電話機、一般的なコンピュータ周辺機器におけるインジケータランプまたはバックライト光源としての使用です。輝度、色、信頼性の組み合わせにより、設計者にとって汎用性の高い選択肢となります。

2. 技術パラメータ詳細解説

このセクションでは、データシートに定義されたLEDの主要な技術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。

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のあるストレスの限界を定義します。これらは推奨動作条件ではありません。484-10UYT/S530-A3の場合、連続順電流（IF）は25 mAです。1 kHz、デューティサイクル1/10のパルス条件下では、より高いピーク順電流（IFP）60 mAが許容されます。LEDが耐えられる最大逆電圧（VR）は5 Vです。許容損失（Pd）の限界は60 mWです。デバイスは周囲温度範囲（Topr）-40°Cから+85°Cで動作可能で、保存温度（Tstg）は-40°Cから+100°Cです。はんだ付け温度（Tsol）の定格は260°C、最大5秒間であり、これはPCB組立プロセスにおいて重要です。

2.2 電気光学特性

電気光学特性は、標準試験条件（Ta=25°C、IF=20mA）下で測定され、デバイスの性能を定義します。光度（Iv）の標準値は32 mcd、最小値は16 mcdです。半値全角として定義される視野角（2θ1/2）は、標準で110度です。ピーク波長（λp）は標準591 nm、主波長（λd）は標準589 nmであり、鮮やかな黄色スペクトルに位置します。スペクトル放射帯域幅（Δλ）は標準15 nmです。順電圧（VF）の標準値は2.0 Vで、範囲は1.7 V（最小）から2.4 V（最大）です。逆電流（IR）は、逆電圧5V印加時に最大10 μAと規定されています。データシートには、品質管理および設計マージン計算に重要な順電圧（±0.1V）、光度（±10%）、主波長（±1.0nm）の測定不確かさも記載されています。

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、定格と特性曲線から推測される熱管理はLED動作の重要な側面です。60 mWの許容損失定格と動作温度範囲は、特に最大電流付近または高温環境下で動作する場合、アプリケーション設計において適切な放熱対策が必要であることを示しています。性能曲線は、相対強度、順電流、周囲温度の関係を示しており、これは基本的に熱特性です。

3. ビニングシステムの説明

データシートは、ラベル説明で参照されるように、主要パラメータに対するビニングシステムの使用を示しています。このシステムは、測定された性能に基づいてLEDを分類し、生産ロット内の一貫性を確保します。

3.1 波長/主波長ビニング（HUE）

LEDは、その主波長（HUE）に基づいてビンに分類されます。これにより、特定のアプリケーションにおける色出力の一貫性が確保され、マルチLEDディスプレイやステータスインジケータなど、色合わせが重要なアプリケーションにおいて極めて重要です。

3.2 光度ビニング（CAT）

光度もビニング（CAT）されます。これにより、設計者は特定の輝度範囲を持つLEDを選択でき、異なる輝度レベルが必要な場合や光学システムの損失を補償するための設計の柔軟性を提供します。

3.3 順電圧ビニング（REF）

順電圧はビニング（REF）されます。順電圧によるLEDのグループ化は、複数のLEDが並列接続または定電圧源で駆動される場合の電流変動を低減するため、より一貫性のある駆動回路の設計に役立ちます。

4. 性能曲線分析

データシートは、様々な条件下でのデバイスの動作を示すいくつかの代表的な特性曲線を提供します。

4.1 相対強度対波長

この曲線は、発光のスペクトルパワー分布を示します。通常、約589-591 nm（黄色）付近に単一のピークを持ち、約15 nmの定義された帯域幅（Δλ）を特徴とします。この曲線の形状は、AlGaInPチップの単色性を確認します。

4.2 指向性パターン

指向性曲線（放射パターン）は、110度の視野角を視覚的に表します。中心軸（0°）からの角度が増加するにつれて光度がどのように減少するかを示し、約±55度で最大値の半分に達します。

4.3 順電流対順電圧（I-V曲線）

これは基本的な半導体特性です。LEDの場合、その関係は指数関数的です。この曲線は、ターンオン点（約1.7V）を超えた順電圧のわずかな増加が、電流の急速な増加につながることを示しています。これは、熱暴走を防ぐための回路設計における電流制限機構（抵抗器や定電流ドライバなど）の重要性を強調しています。

4.4 相対強度対順電流

この曲線は、動作範囲内では光出力（相対強度）が順電流にほぼ比例することを示しています。ただし、非常に高い電流では発熱の増加により効率が低下する可能性があります。

4.5 温度依存性曲線

2つの主要な曲線は、周囲温度（Ta）の影響を示しています。相対強度対周囲温度曲線は、一般的に温度が上昇すると光出力が減少することを示しており、これは非放射再結合やその他の効果によるLEDの一般的な特性です。順電流対周囲温度曲線（おそらく一定電圧下）は、LEDの順電圧が温度とともにどのように変化するかを示しており、回路の熱安定性を理解する上で重要です。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは標準的なラジアルリードパッケージを採用しています。図面からの主要寸法には、リード間隔、ボディ直径、全高が含まれます。特定の公差が記載されています：フランジ高さは1.5mm未満でなければならず、特に指定のない限り一般的な公差は±0.25mmです。正確な寸法は、PCBフットプリント設計のために提供されたパッケージ図面から取得する必要があります。

5.2 リードと極性の識別

ラジアル部品として、2本のリードを持ちます。長いリードは通常アノード（正極）を示し、短いリードはカソード（負極）を示します。これは極性識別のための標準的な業界慣行です。極性を示す特定のフランジのフラット面やその他のマーキングを確認するには、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

信頼性のためには適切な取り扱いが重要です。データシートには詳細な指示が記載されています。

6.1 リード成形

リードは、エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた位置で曲げる必要があります。成形ははんだ付け前、室温で行い、パッケージにストレスを与えたり内部ワイヤボンドを損傷したりしないようにする必要があります。PCBの穴はLEDリードと完全に一致させ、実装ストレスを防ぐ必要があります。

6.2 保管条件

LEDは、温度30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管する必要があります。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に保管する必要があります。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 はんだ付けパラメータ

手はんだ付け：はんだごて先端温度は300°Cを超えないようにしてください（最大30Wのはんだごての場合）。リードごとのはんだ付け時間は最大3秒です。はんだ接合部はエポキシボールから少なくとも3mm離す必要があります。

波はんだ付け（DIP）：予熱温度は100°Cを超えず、最大60秒間です。はんだ浴温度は260°Cを超えず、滞留時間は最大5秒です。同様に、ボールから最低3mmの距離を維持する必要があります。

推奨はんだ付け温度プロファイルが提供されており、制御された加熱および冷却速度の重要性が強調されています。はんだ付け（ディップまたは手作業）は複数回行わないでください。LEDは、高温時および冷却中に機械的衝撃から保護する必要があります。

6.4 洗浄

洗浄が必要な場合は、室温のイソプロピルアルコールのみを使用し、1分以内にしてください。超音波洗浄は推奨されておらず、絶対に必要な場合は事前に評価が必要です。内部構造を損傷する可能性があります。

6.5 熱管理

データシートは、アプリケーション設計段階で熱管理を考慮する必要があることを明示的に述べています。信頼性を維持し、早期の光出力劣化を防ぐために、より高い周囲温度では動作電流を適切にデレーティングする必要があります。これには、安全な動作点を決定するために熱曲線を使用することが含まれます。

7. 梱包および注文情報

7.1 梱包仕様

LEDは静電気放電から保護するために帯電防止バッグに梱包されています。これらのバッグは内箱に入れられ、その後出荷用の外箱に詰められます。最小梱包数量はバッグあたり200から1000個です。4つのバッグが1つの内箱に詰められます。10個の内箱が1つの外箱に詰められます。

7.2 ラベル説明

梱包ラベルにはいくつかのコードが含まれています：CPN（顧客生産番号）、P/N（生産番号）、QTY（梱包数量）、CAT（光度ビン）、HUE（主波長ビン）、REF（順電圧ビン）、およびLOT No.（トレーサビリティのためのロット番号）。

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーション回路

このLEDを駆動する最も一般的な回路は、DC電源に接続された単純な直列抵抗です。抵抗値はオームの法則を使用して計算されます：R = (V_電源 - V_F) / I_F。ここで、V_FはLEDの順電圧（堅牢性のために標準値2.0Vまたは最大値を使用）、I_Fは目的の順電流（例：20mA）です。例えば、5V電源の場合：R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150オーム。少なくともI²R = (0.02)² * 150 = 0.06Wの定格電力を持つ抵抗が必要です。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流制御：常に電流制限デバイス（抵抗器またはドライバIC）を使用してください。電圧源に直接接続しないでください。
• 熱設計：特に高温環境または最大電流付近で動作する場合、PCBおよび周辺領域が放熱を可能にすることを確認してください。
• ESD保護：帯電防止バッグに梱包されていますが、組立中は標準的なESD取り扱い手順に従う必要があります。
• 光学設計：広い110度の視野角は、広い照射または複数の角度からの視認性を必要とするアプリケーションに適しています。

9. 技術比較と差別化

従来技術の黄色LED（例：GaAsPベース）と比較して、このAlGaInPベースのLEDは、同じ駆動電流で著しく高い発光効率と明るい出力を提供します。現代の環境規格（RoHS、ハロゲンフリー）への適合は、従来部品との重要な差別化要因です。広い視野角とテープ&リール供給により、コスト、輝度、組立速度が重要な民生用電子機器の自動生産において競争力があります。

10. よくある質問（FAQ）

10.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λp）は、発光スペクトルの強度が最大となる波長です。主波長（λd）は、LED出力の知覚される色に一致する単色光の単一波長です。このような狭帯域スペクトルのLEDの場合、それらは非常に近い値です（標準で591 nm対589 nm）。

10.2 このLEDを3.3V電源で駆動できますか？

はい。標準V_F 2.0V、目標I_F 20mAの式を使用すると：R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65オーム。標準の68オーム抵抗を使用すると、約19.1 mAの電流となり、許容範囲内です。

10.3 なぜはんだ付け距離（ボールから3mm）がそれほど重要ですか？

この距離は、過度の熱がリードを伝わってボールのエポキシ樹脂や内部のダイボンド、ワイヤボンドを損傷するのを防ぎます。過度の熱は、クラック、剥離、または光学特性の変化を引き起こし、即時故障または長期信頼性の低下につながる可能性があります。

10.4 この文脈でのハロゲンフリーとはどういう意味ですか？

これは、LEDの構造に使用される材料に、臭素（Br）や塩素（Cl）などのハロゲンが非常に低レベルしか含まれていないことを意味します。具体的には、Br<900 ppm以下、Cl<900 ppm以下、およびそれらの合計（Br+Cl）<1500 ppm以下です。これにより、部品が寿命終了時に焼却された場合の有毒ガスの発生が低減されます。

11. 実用的な使用例

シナリオ：ネットワークルーターのステータスインジケータパネルの設計。

実装：複数の484-10UYT/S530-A3 LEDを使用して、電源、インターネット接続、Wi-Fiアクティビティ、LANポートステータスを示すことができます。その鮮やかな黄色は視認性が高いです。これらは、ルーターの3.3Vロジック電源を電流制限抵抗を介して駆動されます。テープ&リール供給により、製造中にピック&プレースマシンによって迅速かつ確実に実装できます。広い視野角により、部屋の様々な位置からステータスを確認できます。環境適合性は、ルーターメーカーのグリーンポリシー要件に合致します。

12. 動作原理の紹介

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、n型領域からの電子とp型領域からの正孔が活性領域に注入されます。これらの電荷キャリアが再結合すると、光子（光）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、それが直接放出光の波長（色）に対応します—この場合は黄色（約589 nm）です。エポキシレンズはチップを封止し、機械的保護を提供し、光出力ビームを形成します（110度視野角）。

13. 技術トレンドと背景

AlGaInP技術は、赤、オレンジ、アンバー、黄色のLEDを製造するための成熟した高効率ソリューションです。蛍光体変換白色LEDや直接発光InGaN LED（青、緑）などの新しい技術が急速に進歩していますが、AlGaInPは、その範囲での優れた効率と色純度により、黄-オレンジ-赤スペクトルにおける高輝度単色光の主要かつ最もコスト効果の高い選択肢であり続けています。このような部品のトレンドは、さらなる高効率化（ワットあたりの光量向上）、より高い駆動電流のための改善された熱性能、およびより厳しい環境および材料規制への継続的な適合に向かっています。