LEDランプ 583SURD/S530-A3 データシート - 5mm ラウンド - 電圧 2.0V - ブリリアントレッド - 20mcd - 技術文書

1. 製品概要

583SURD/S530-A3は、信頼性の高い堅牢な照明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スルーホールLEDランプです。AlGaInPチップを採用し、拡散レッド樹脂レンズを通してブリリアントレッド色を発光します。本シリーズは、様々な視野角とテープ・リールを含む包装オプションで提供されることが特徴です。RoHS、EU REACHに準拠し、ハロゲンフリーであるため、厳格な規制要件を持つ現代の電子設計に適しています。

1.1 中核的利点

• 高輝度：優れた光束出力を要求するアプリケーション向けに特別に設計されています。
• 規格準拠：RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー規格（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）に準拠しています。
• 包装の柔軟性：自動組立工程向けにテープ・リールで提供可能です。
• 堅牢な設計：様々な動作条件下での信頼性を考慮して構築されています。

1.2 ターゲット市場とアプリケーション

このLEDは、主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。典型的なアプリケーションは以下の通りです：

• 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。これらの限界値付近での動作は推奨されません。

• 連続順方向電流（I_F）：25 mA
• ピーク順方向電流（I_FP）：60 mA（デューティサイクル 1/10 @ 1kHz）
• 逆電圧（V_R）：5 V
• 電力損失（P_d）：60 mW
• 動作温度（T_opr）：-40°C ～ +85°C
• 保存温度（T_stg）：-40°C ～ +100°C
• はんだ付け温度（T_sol）：260°C、5秒間

2.2 電気光学特性（Ta=25°C）

これらのパラメータは、標準試験条件（I_F=20mA）下でのLEDの典型的な性能を定義します。

• 光度（I_v）：代表値 20 mcd（最小 12.5 mcd）
• 視野角（2θ_1/2）：130度
• ピーク波長（λ_p）：632 nm
• 主波長（λ_d）：624 nm
• スペクトル放射帯域幅（Δλ）：20 nm
• 順方向電圧（V_F）：2.0 V（範囲：最小1.7V、最大2.4V）
• 逆電流（I_R）：最大 10 μA（V_R=5V時）

測定許容差：順方向電圧（±0.1V）、光度（±10%）、主波長（±1.0nm）。

3. 性能曲線分析

データシートには、設計エンジニアにとって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

この曲線はスペクトルパワー分布を示し、約20 nmの帯域幅で632 nm（代表値）にピークを持ち、ブリリアントレッド色の出力を確認できます。

3.2 指向性パターン

放射パターンは130度の視野角を示し、中心軸からの光強度の減少を示します。これは照明範囲を理解する上で重要です。

3.3 順方向電流 vs. 順方向電圧（I-V曲線）

このグラフは、電流と電圧の指数関数的関係を示しています。代表的な順方向電圧は20mA時に2.0Vです。設計者は、この曲線と供給電圧に基づいて電流制限抵抗を使用する必要があります。

3.4 相対強度 vs. 順方向電流

この曲線は、光出力が電流とともに増加するが、特に電流が最大定格に近づくと完全に線形ではないことを示しています。これは、所望の輝度を得るための駆動電流の決定に役立ちます。

3.5 温度依存性

2つの重要な曲線が提供されています：相対強度 vs. 周囲温度：周囲温度が上昇すると光束出力が減少することを示します。これは密閉空間での熱管理において重要です。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、定電流駆動回路に影響を与える可能性があります。

4. 機械的仕様とパッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

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。主な寸法は以下の通りです： - リード間隔：約2.54mm（標準） - エポキシレンズ直径：5mm - 全高：フランジ高さの制約による（1.5mm未満であること） - 一般公差：特に指定がない限り±0.25mm。

極性識別：長いリードがアノード（+）、短いリードがカソード（-）です。LED本体のフランジにある平らな面もカソード側を示している場合があります。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

5.1 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かけないようにし、内部損傷や破損を防いでください。
• リード切断は室温で行ってください。高温での切断は故障の原因となります。
• LEDリードとPCBの穴が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。

5.2 保管条件

• 推奨保管条件：温度≤30°C、相対湿度≤70%。
• 出荷後の保管寿命：推奨条件下で3ヶ月。
• 長期保管（最大1年）の場合：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。
• 高湿度環境での急激な温度変化は結露を引き起こす可能性があるため避けてください。

5.3 はんだ付けパラメータ

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：最大300°C（最大30Wのごて） - リードあたりのはんだ付け時間：最大3秒

波はんだ（DIP）：- 予熱温度：最大100°C（最大60秒） - はんだ浴温度と時間：最大260°C、最大5秒

重要なはんだ付け上の注意：- 高温時のリードへのストレスを避けてください。 - 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、室温に冷却されるまでLEDを機械的衝撃/振動から保護してください。 - ピーク温度からの急冷を避けてください。 - 信頼性の高い接合が得られる最低限のはんだ付け温度を使用してください。

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最大1分間のみ洗浄してください。
• 使用前に室温で乾燥させてください。
• 超音波洗浄は絶対に必要な場合で事前に適合性が確認されている場合を除き、使用しないでください。LEDチップを損傷する可能性があります。

6. アプリケーション設計上の考慮事項

6.1 熱管理

LEDの性能と寿命は接合温度に大きく依存します。 - PCBおよびシステム設計段階で放熱を考慮してください。 - 周囲温度に基づいて動作電流を適切に減額してください（このデータシートには明示的なグラフはありませんが、減額曲線を参照）。 - 最終アプリケーションにおけるLED周囲の温度を制御してください。

6.2 ESD（静電気放電）保護

LEDチップは静電気放電およびサージ電圧に敏感で、即時または潜在的な損傷を引き起こす可能性があります。 - 組立中に標準的なESD取り扱い手順を実施してください（例：接地された作業台、リストストラップ）。 - LEDが電圧スパイクにさらされる可能性があるアプリケーションでは、回路保護（例：サージ保護ダイオード）を検討してください。

6.3 電流駆動

LEDは常に定電流源または直列の電流制限抵抗を備えた電圧源で駆動してください。抵抗値（R）は次の式で計算できます：R = (V_supply- V_F) / I_F。代表的なV_Fを2.0V、所望のI_Fを20mA、供給電圧を5Vとすると：R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。最も近い標準値を選択し、抵抗の電力定格が十分であることを確認してください（P = I²R）。

7. 包装および注文情報

7.1 包装仕様

LEDは湿気および静電気放電による損傷を防ぐために包装されています。 -一次包装：帯電防止バッグ。 -二次包装：複数のバッグを含む内箱。 -三次包装：複数の内箱を含む外箱。

包装数量：- 帯電防止バッグあたり最小200～500個。 - 内箱あたり4バッグ。 - 外箱あたり10内箱。

7.2 ラベル説明

包装上のラベルには、トレーサビリティとビニングのための重要な情報が含まれています： -CPN：顧客の生産番号 -P/N：生産番号（例：583SURD/S530-A3） -QTY：包装数量 -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. 技術比較と差別化

この単一のデータシートでは他の型番との直接比較は提供されていませんが、583SURD/S530-A3は記載された仕様に基づいて評価できます： -輝度：20mA時に代表値20mcdを提供し、標準的な5mm赤色LEDとして良好な出力を提供します。 -視野角：130度の角度は一部の代替品よりも広く、インジケータやバックライトアプリケーションに適した広い放射パターンを提供します。 -規格準拠：完全なRoHS、REACH、ハロゲンフリー準拠は、厳格な環境規制を持つ世界市場をターゲットとする製品にとって大きな利点です。 -信頼性：堅牢な構造と詳細な取り扱い/はんだ付けガイドラインは、長期信頼性に焦点を当てた設計を示唆しています。

9. よくある質問（FAQ）

9.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（632 nm）は、発光する光パワーが最大となる波長です。主波長（624 nm）は、人間の目がLEDの色と一致すると知覚する単一波長です。主波長は色仕様により関連性が高いです。

9.2 より明るくするためにこのLEDを30mAで駆動できますか？

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、不可逆的な損傷、寿命の短縮、または致命的な故障を引き起こす可能性があります。常に指定された限界内で動作させてください。

9.3 保管条件が重要なのはなぜですか？

LEDパッケージに使用されるエポキシ樹脂は、空気中の湿気を吸収する可能性があります。高温のはんだ付け工程中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張し、内部の剥離やクラック（\"ポップコーン現象\"）を引き起こし、LEDを破壊する可能性があります。適切な保管は湿気の吸収を制御します。

9.4 ラベルの\"CAT\"、\"HUE\"、\"REF\"コードはどのように解釈すればよいですか？

これらはビニングコードです。製造上のばらつきにより、LEDは生産後に選別（ビニング）されます。\"CAT\"は輝度範囲（例：15-20mcd、20-25mcd）を示します。\"HUE\"は色/波長範囲を示します。\"REF\"は順方向電圧範囲を示します。同じビンからのLEDを使用することで、製品全体で輝度と色の一貫性を確保できます。

10. 設計事例例

シナリオ：5つの同一の赤色LEDインジケータを備えたネットワークルーターの状態表示パネルを設計。

1. 部品選定：583SURD/S530-A3は、その輝度、広い視野角（パネル視認に適している）、および世界市場で要求される環境規格への準拠から選定されました。
2. 回路設計：ルーターの内部ロジック電源は3.3Vです。代表的なV_Fを2.0V、目標I_Fを15mA（長寿命と低発熱のため）とし、直列抵抗を計算：R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 86.7 Ω。標準の91 Ω抵抗を選択し、結果としてI_F≈ 14.3mAとなります。
3. PCBレイアウト：LEDは適切な極性マーキングで配置されます。リード上の計画されたはんだ接合部とLED本体のフットプリントの間に最小3mmのクリアランスを確保します。低電流ではサーマルリリーフパッドは厳密には必要ありませんが、はんだ付けを容易にするために使用されます。
4. 組立：LEDは使用前に管理された環境で保管されます。波はんだ付け中は、指定されたプロファイル（100°Cに予熱、260°Cピークで5秒）が厳密に守られます。ボードは強制空冷なしで徐々に冷却されます。
5. 結果：調達時に厳密なビニングコード（例：同じHUEとCAT）を指定したため、パネルは5つのLEDすべてで均一で明るい赤色のインジケータを、一貫した色と強度で提供します。

11. 技術原理紹介

583SURD/S530-A3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。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、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、これが直接発光の波長（色）に対応します—この場合は赤色（～624-632 nm）。拡散レッドエポキシ樹脂レンズは、チップを保護し、放射パターン（130度の視野角）を形成し、フィルターとして機能することで色飽和度を高めます。このスルーホールパッケージは、表面実装デバイス（SMD）が不要なアプリケーションにおいて、成熟した費用対効果の高い技術です。

12. 業界動向と背景

表面実装デバイス（SMD）LEDが、その小さなサイズと自動ピックアンドプレース組立への適合性から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も関連性を保っています。その主な利点には、より長いリードによる優れた放熱（高電力版に有益）、手動プロトタイピングと修理の容易さ、高振動環境での堅牢性が含まれます。このセグメント内でのトレンドは、より高い効率（mAあたりのより多くの光出力）、より厳格な環境準拠（ハロゲンフリー、低炭素フットプリント）、色と輝度の一貫性のためのより厳密なビニングに向かっており、これらすべてがこの部品の仕様に反映されています。それらは、その特定の利点が評価される産業機器、自動車内装、家電製品、民生用電子機器で引き続き広く使用されています。