LEDランプ 583SYGD/S530-E2 データシート - 鮮やかな黄緑色 - 20mA - 5mcd - 日本語技術文書

1. 製品概要

583SYGD/S530-E2は、信頼性の高い堅牢な照明を必要とする用途向けに設計された高輝度LEDランプ部品です。緑色拡散樹脂に封止されたAlGaInPチップにより、鮮やかな黄緑色光を発します。本シリーズは様々な視野角から選択可能で、自動組立プロセス用のテープ＆リール包装で提供されます。

本製品は、EU RoHS指令、EU REACH、ハロゲンフリー要件（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）を含む主要な環境・安全規制に準拠しており、現代の電子機器製造に適しています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDの主な利点は、同クラスにおける高い光度、広い照明範囲のための非常に広い170度の視野角、そして安定した性能です。その設計は、標準動作条件下での信頼性を優先しています。主なターゲット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ティング機器など、一貫した色のインジケータやバックライトが必要な民生電子機器のバックライトです。

2. 技術パラメータ分析

このセクションでは、データシートに規定されている主要な電気的、光学的、熱的パラメータについて、詳細かつ客観的な解釈を提供します。これらの値を理解することは、適切な回路設計と長期信頼性の確保に不可欠です。

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発生する可能性のある応力限界を定義します。これらは通常動作条件ではありません。

• 連続順電流 (IF):25 mA。この電流を連続して超えると過剰な熱が発生し、LEDの内部構造と発光出力が劣化します。
• ピーク順電流 (IFP):60 mA (1/10デューティサイクル、1 kHz)。この定格により、短い電流パルスが可能となり、マルチプレクシングやPWM調光方式に有用ですが、平均電流は連続定格内に留まる必要があります。
• 逆電圧 (VR):5 V。これを超える逆電圧を印加すると、接合部の即時破壊を引き起こす可能性があります。逆バイアスの可能性がある場合は、回路保護（例：直列ダイオード）が推奨されます。
• 電力損失 (Pd):60 mW。これは、周囲温度25°Cにおいてパッケージが熱として放散できる最大電力です。実際に使用可能な放散量は、周囲温度の上昇とともに減少します。
• 動作・保管温度:-40°C ～ +85°C (動作)、-40°C ～ +100°C (保管)。これらは、機能性および非動作時の保管における環境限界を定義します。
• はんだ付け温度 (Tsol):260°C、5秒間。これはPCB組立てにおいて重要であり、リフローまたは手はんだ付け中にLEDが耐えられる最大の熱プロファイルを定義します。

2.2 電気光学特性

これらの特性は、特に断りのない限り、Ta=25°C、IF=20mAで測定されたものです。これらはデバイスから期待される代表的な性能を表します。

• 光度 (Iv):2.5 mcd (最小)、5 mcd (代表)。これは、ピーク強度方向での知覚される光出力の尺度です。最小値は保証値であり、代表値は生産時の平均値です。
• 視野角 (2θ1/2):170° (代表)。この非常に広い角度は、LEDがほぼ完全な半球状に光を放射することを示しており、集光ビームではなく、広範囲の拡散照明が必要な用途に適しています。
• ピーク波長 (λp):575 nm (代表)。スペクトルパワー分布が最大となる波長です。この黄緑色LEDでは、575nm領域にあります。
• 主波長 (λd):573 nm (代表)。これは人間の目が知覚する単一波長であり、ピーク波長とはわずかに異なる場合があります。データシートには±1.0nmの測定不確かさが記載されています。
• スペクトル放射帯域幅 (Δλ):20 nm (代表)。これは、発光のスペクトル幅（半値全幅）を定義し、色純度を示します。
• 順電圧 (VF):1.7V (最小)、2.0V (代表)、2.4V (最大) @ 20mA。これは、動作時のLED両端の電圧降下です。回路設計では、十分な駆動電圧を確保するために最大VFを考慮する必要があります。電流制限抵抗または定電流ドライバが必須です。
• 逆電流 (IR):10 μA (最大) @ VR=5V。これは、デバイスが最大定格で逆バイアスされたときのリーク電流です。

3. ビニングシステムの説明

データシートは、主要パラメータのランクを含むラベリングシステムを参照しており、製品が製造後に選別（ビニング）されていることを示しています。

• CAT:光度のランク。測定された光出力に基づいてLEDがグループ分けされます。
• HUE:主波長のランク。LEDはその正確な色度点（例：573nm ± 数nm）に基づいてグループに分類されます。
• REF:順電圧のランク。LEDはそのVfに従ってビニングされ、並列回路での一貫した動作や電圧マッチングを保証します。

アプリケーションにおいて正確な色と明るさのマッチングを行うには、ビンコードを指定または理解することが必要です。

4. 性能曲線分析

提供されたグラフは、様々な条件下でのLEDの動作についてより深い洞察を提供します。

4.1 相対強度 vs. 波長

このスペクトル分布曲線は、575nmを中心とし、代表的な帯域幅20nmの、波長の関数としての光出力を示しています。これは、光出力の単色性を確認するものです。

4.2 指向性パターン

放射パターングラフは170度の視野角を示し、強度が中心（0度）からどのように減少するかを示しています。このパターンは拡散レンズを備えたランプスタイルLEDに典型的で、非常に広く均一な照明を提供します。

4.3 順電流 vs. 順電圧 (I-V曲線)

この曲線は、電流と電圧の指数関数的関係を示しています。膝電圧は約1.7V-2.0Vです。この膝電圧以上で動作すると、Vfは電流の大幅な増加に対してわずかにしか増加せず、LEDが電圧源ではなく電流源によって駆動されるのが最適である理由を強調しています。

4.4 相対強度 vs. 順電流

このグラフは、LEDの光出力（相対強度）が順電流とともに増加することを示しています。しかし、完全に線形ではなく、非常に高い電流では熱の増加により効率が低下する可能性があります。推奨される20mA以下で動作させることで、最適な性能と長寿命が確保されます。

4.5 熱性能曲線

相対強度 vs. 周囲温度:光出力は周囲温度の上昇とともに減少することを示しています。これはLEDの重要な特性であり、輝度を維持するには熱管理が重要です。
順電流 vs. 周囲温度:おそらく、最高接合温度を超えないようにし、信頼性を維持するために、高温での電流デレーティングの必要性を示しています。データシートは、設計段階で熱管理を考慮しなければならないことを強調しています。

5. 機械的およびパッケージ情報

パッケージは標準的な5mm丸型LEDランプフォーマットです。主要な寸法上の注意点は以下の通りです:
- 全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未満でなければなりません。
- 特に指定のない限り、一般公差は±0.25mmです。
寸法図は、リード間隔（代表2.54mm）、レンズ径、全高を含むPCBフットプリント設計に不可欠な測定値を提供します。取り付け応力を避けるために、適切な穴位置合わせが強調されています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

組立がLEDを損傷しないことを保証するための詳細な手順が提供されています。

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。
• パッケージに応力をかけないでください。位置が合っていないPCB穴は応力と樹脂のクラックを引き起こす可能性があります。
• リードは室温で切断してください。

6.2 保管

• 受領後は、30°C以下、70%RH以下で保管してください。これらの条件下での棚寿命は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。
• 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。

6.3 はんだ付けプロセス

重要なルール:はんだ接合部からエポキシボールまでの最小距離を3mm保ってください。

手はんだ付け:はんだごて先温度最大300°C（最大30Wのごての場合）、はんだ付け時間最大3秒。

ウェーブ/ディップはんだ付け:予熱最大100°C、最大60秒。はんだ浴温度最大260°C、最大5秒。

推奨はんだ付けプロファイルグラフが提供されており、制御された立ち上がり、ピーク温度保持、制御された冷却が強調されています。急速冷却プロセスは推奨されません。はんだ付け（ディップまたは手）は複数回行わないでください。LEDが熱いうちは機械的衝撃を避けてください。

6.4 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。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。

6.5 熱管理

データシートは、設計段階で熱管理を考慮しなければならないことを明示しています。動作電流は、周囲温度に基づいてデレーティングする必要があり、デレーティング曲線を参照してください。LED周囲の温度を制御することは、光出力とデバイス寿命を維持するために不可欠です。

6.6 ESD（静電気放電）対策

LEDはESDとサージ電圧に敏感で、ダイを損傷する可能性があります。組立および取り扱い時には、適切なESD取り扱い手順（接地された作業台、リストストラップ）を使用する必要があります。

7. 包装および注文情報

LEDは、静電気放電と湿気から保護するために包装されています。

• 包装材料:静電気防止バッグ、内箱に入れられ、その後外箱に梱包されます。
• 包装数量:バッグあたり最小200～500個。内箱あたり5袋。外箱あたり10個の内箱（合計：マスターカートンあたり10,000～25,000個、袋数による）。
• ラベル説明:ラベルには、CPN（顧客部品番号）、P/N（メーカー部品番号）、数量、CAT（光度ビン）、HUE（波長ビン）、REF（電圧ビン）、ロット番号が含まれます。

8. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

代表的なアプリケーション:黄緑色のインジケータや装飾照明が必要なテレビ、モニター、電話機、コンピュータのバックライト。広い視野角は、均一な照明が望まれるパネル照明に適しています。

設計上の考慮事項:
1. 駆動回路:常に直列の電流制限抵抗または定電流ドライバを使用してください。電源電圧（Vs）、最大順電圧（Vf_max）、および目的の電流（I_f、例：20mA）に基づいて抵抗値を計算します: R = (Vs - Vf_max) / I_f。
2. 熱設計:特に複数のLEDを使用する場合や周囲温度が高い場合、PCBとその周辺領域が放熱を可能にすることを確認してください。必要に応じて、ヒートシンクや熱伝導性材料の使用を検討してください。
3. 光学設計:信頼性:
4. 絶対最大定格とはんだ付けガイドラインを厳守してください。推奨される20mA以下で動作させることで、動作寿命を大幅に延ばすことができます。9. 技術比較および差別化

データシートに直接的な競合製品比較はありませんが、この部品の主要な差別化要因は以下のように推測できます:

非常に広い視野角 (170°):
- 多くの標準的な5mm LEDよりも広く、より拡散した光を提供します。環境適合性:
- 完全なRoHS、REACH、ハロゲンフリー準拠が明示されており、現代の電子機器にとって重要です。詳細なアプリケーションノート:
- データシートは、はんだ付け、保管、取り扱いに関する広範なガイダンスを提供しており、製造性と信頼性のための設計をサポートします。10. よくある質問 (FAQ)

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。連続順電流の絶対最大定格は25mAです。これを超えると、永久的な損傷や寿命の短縮のリスクがあります。信頼性の高い性能のためには、テスト条件の20mA以下で動作させてください。
Q: 5V電源にはどの抵抗が必要ですか？

A: 最大Vf 2.4V、目標電流20mAを使用します: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 オーム。わずかに安全な電流のために、次の標準値（例：150オーム）を使用してください。回路内の実際の電流は常に確認してください。
Q: 屋外用途に使用できますか？

A: 動作温度範囲は-40°C～+85°Cで、多くの屋外条件をカバーしています。ただし、パッケージは防水やUV耐性について特に定格されていません。屋外使用の場合は、追加の環境保護（コンフォーマルコーティング、密閉筐体）が必要になります。
Q: 保管条件がなぜ具体的（3ヶ月）なのですか？

A: LEDパッケージは空気中の湿気を吸収する可能性があります。高温はんだ付け中に、この閉じ込められた湿気が急速に気化し、内部の剥離やクラック（ポップコーン現象）を引き起こす可能性があります。3ヶ月の棚寿命は、典型的な湿気感受性レベル（MSL）定格に基づいています。長期保管の場合は、乾燥バッグ法が規定されています。
11. 実践的な設計および使用事例

事例: ステータスインジケータパネルの設計:

設計者は、コントロールパネル上に複数の均一な黄緑色インジケータを必要としています。色と広い視野角のために583SYGD/S530-E2を選択します。一貫性を確保するために、サプライヤーと協力して同じ製造ロットおよび特定のHUEとCATビンからLEDを調達します。PCB上では、推奨フットプリントでLEDを配置し、リード応力を防ぐために穴が位置合わせされていることを確認します。寿命を最大化し熱ストレスを最小化するために、18mA（20mA仕様よりわずかに低い）に設定された定電流ドライバICを使用します。組立中は、温度制御されたはんだごてを使用して、手はんだ付けガイドラインに従います。結果は、明るく均一で信頼性の高いインジケータを備えたパネルです。12. 動作原理の紹介

発光ダイオード（LED）は、電流が流れると光を発する半導体デバイスです。この現象はエレクトロルミネセンスと呼ばれます。583SYGD/S530-E2では、活性領域はリン化アルミニウムガリウムインジウム（AlGaInP）化合物半導体で作られています。順電圧が印加されると、電子と正孔がp-n接合の反対側から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、それが今度は発光の波長（色）を決定します—この場合は黄緑色（～573-575nm）。緑色拡散エポキシ樹脂パッケージは、保護筐体とレンズの両方として機能し、光出力を特徴的な広いビームパターンに形成します。

13. 技術トレンドと背景

583SYGD/S530-E2のような5mm LEDランプフォーマットは、成熟した広く使用されているスルーホール技術を代表しています。LED業界の現在のトレンドは、より小型で、PCBパッドを介したより優れた熱性能、および高速自動ピックアンドプレース組立への適合性のために、表面実装デバイス（SMD）パッケージ（例：2835、3535、5050）に大きく焦点を当てています。しかし、スルーホールLEDは、個々の部品のより高い堅牢性、容易な手動プロトタイピング、修理、またはより大きなレンズサイズが光学的に有益な状況で、依然として関連性があります。このようなデータシートでのハロゲンフリー材料と包括的な環境適合性への強調は、より環境に優しい電子機器と厳格なサプライチェーン規制に向けた業界全体のトレンドを反映しています。さらに、詳細な熱および信頼性ガイダンスは、適切なアプリケーション設計を通じてLEDの寿命と性能を最大化することに業界全体が焦点を当てていることを示しており、これはLEDが単純なインジケータを超えてより要求の厳しいアプリケーションに浸透するにつれて重要です。

The 5mm LED lamp format, like the 583SYGD/S530-E2, represents a mature and widely used through-hole technology. Current trends in the LED industry are heavily focused on surface-mount device (SMD) packages (e.g., 2835, 3535, 5050) for their smaller size, better thermal performance via PCB pads, and suitability for high-speed automated pick-and-place assembly. However, through-hole LEDs remain relevant for applications requiring higher individual component robustness, easier manual prototyping, repair, or in situations where the larger lens size is optically beneficial. The emphasis in datasheets like this one on halogen-free materials and comprehensive environmental compliance reflects the broader industry trend towards greener electronics and stricter supply chain regulations. Furthermore, the detailed thermal and reliability guidance indicates an industry-wide focus on maximizing LED lifetime and performance through proper application design, which is critical as LEDs penetrate more demanding applications beyond simple indicators.