LEDランプ 6324-15SURC/S400-A9 データシート - ブリリアントレッド - 20mA - 320mcd - 100°視野角 - 技術文書

1. 製品概要

6324-15SURC/S400-A9は、スルーホール実装向けに設計された高輝度ブリリアントレッドLEDランプです。AlGaInP（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン）チップ材料をウォータークリア樹脂で封止し、主波長624 nmを実現しています。信頼性の高い性能と安定した光束出力が求められるアプリケーション向けに設計されています。

1.1 主な特徴と利点

• 高輝度：標準駆動電流20mAにおいて、典型的な光度320ミリカンデラ（mcd）を提供します。
• 広視野角：100度の半値角（2θ1/2）を特徴とし、インジケータ用途に適した広い発光パターンを提供します。
• 適合性と信頼性：本製品はRoHS、EU REACH、ハロゲンフリー規格（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）に適合しており、環境安全性と堅牢な構造を確保しています。
• 包装オプション：自動実装プロセス向けに、テープ＆リールでの供給が可能です。

1.2 対象アプリケーション

このLEDは、特に民生用電子機器およびコンピューティング機器におけるバックライトおよび状態表示用に設計されています。代表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
• デスクトップコンピュータおよび周辺機器

2. 技術パラメータ分析

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生じる可能性のある限界値を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

• 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、1 kHz時）
• 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）：最大5秒間、260°C。

2.2 電気光学特性（Ta=25°C）

以下のパラメータは標準試験条件（I_F= 20mA）で測定され、デバイスの典型的な性能を示します。

• 光度（I_v）：最小160 mcd、典型320 mcd。
• 視野角（2θ_1/2）：典型100度。
• ピーク波長（λ_p）：典型632 nm。
• 主波長（λ_d）：典型624 nm。これは人間の目が知覚する波長です。
• スペクトル放射帯域幅（Δλ）：典型20 nm。スペクトル純度を定義します。
• 順方向電圧（V_F）：最小1.7 V、典型2.0 V、最大2.4 V。
• 逆電流（I_R）：V_R= 5V時、最大10 μA。

注記：順方向電圧（±0.1V）、光度（±10%）、主波長（±1.0nm）については測定不確かさが規定されています。

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、632 nmでピークを持ち、典型的な帯域幅は20 nmです。ブリリアントレッドの発光色を確認できます。

3.2 指向性パターン

放射パターンは100度の視野角を示し、中心軸からの光強度の減衰を示しています。

3.3 順方向電流 vs. 順方向電圧（I-V曲線）

このグラフは、ダイオードに典型的な電流と電圧の指数関数的関係を示しています。20mA時の典型的な順方向電圧は2.0Vです。

3.4 相対強度 vs. 順方向電流

光束出力が駆動電流とともに増加することを示しています。所望の輝度レベルを達成するために必要な電流を決定する上で重要です。

3.5 温度依存性

2つの重要なグラフが提供されています：

相対強度 vs. 周囲温度：光束出力は一般的に周囲温度の上昇とともに減少することを示しています。輝度を維持するためには適切な熱管理が重要です。

順方向電流 vs. 周囲温度：デバイスの電気的特性が温度とともにどのように変化するかを理解するために使用できます。

4. 機械的仕様およびパッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

このLEDは標準的な3mmラジアルリードパッケージを採用しています。主な寸法上の注意点は以下の通りです：

• すべての寸法はミリメートル（mm）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。

（注記：PDF図面の正確な数値寸法は本文には記載されていませんが、図面にはリード間隔、ボディ径、全高が示されています。）

5. 実装および取り扱いガイドライン

5.1 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い、はんだ接合部へのストレスを避けてください。
• パッケージにストレスをかけないでください。不適切な取り扱いは内部接続の損傷やエポキシ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。
• PCBの穴がLEDリードと完全に一致することを確認し、実装ストレスを防止してください。

5.2 保管条件

• 推奨保管条件：温度≤30°C、相対湿度（RH）≤70%。
• 出荷後の保管寿命：上記条件下で3ヶ月。
• 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。

5.3 はんだ付け推奨事項

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。

手はんだ：

- 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：リードあたり最大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＆時間：最大260°C、5秒間。

- 推奨はんだ付けプロファイル（予熱、ラミナ波、冷却）に従ってください。

重要なはんだ付け上の注意：

- 高温作業中にリードにストレスをかけないでください。

- 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、LEDが室温に冷却されるまで機械的衝撃から保護してください。

- ピーク温度からの急冷は避けてください。

- 常に効果的な最低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。
• 超音波洗浄は避けてください。絶対に必要な場合は、プロセスを事前に評価し、損傷が発生しないことを確認してください。パワーや実装条件がリスクに大きく影響します。

5.5 熱管理

• 熱管理はアプリケーション設計段階で考慮する必要があります。
• データシートに示唆されているデレーティング曲線を参照して、動作電流を適切にデレートしてください。
• アプリケーション内でLED周囲の周囲温度を制御してください。

5.6 ESD（静電気放電）感受性

本デバイスは静電気放電およびサージ電圧に敏感です。ESDは半導体接合を損傷する可能性があります。実装および取り扱い中は、適切なESD取り扱い手順（接地された作業台、リストストラップなどの使用）に従わなければなりません。

6. 包装および発注情報

6.1 包装仕様

• 一次包装：帯電防止バッグ。
• 二次包装：内箱。
• 三次包装：外箱。
• 包装数量：
  
  1. バッグあたり最小200～500個。内箱あたり5バッグ。
  
  2. 外箱あたり10内箱。

6.2 ラベル説明

包装上のラベルには以下の情報コードが含まれています：

• CPN：顧客生産番号
• P/N：生産番号（品番）
• QTY：包装数量
• CAT：光度ランク（輝度ビン）
• HUE：主波長ランク（色ビン）
• REF：順方向電圧ランク（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。

7. アプリケーション設計上の考慮事項

7.1 回路設計

LEDには常に直列に電流制限抵抗を使用してください。抵抗値はオームの法則を使用して計算できます：R = (V_supply- V_F) / I_F。堅牢な設計のためには、部品公差があっても電流が最大定格を超えないように、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。

7.2 熱設計

高温環境または最大電流付近での連続動作の場合、光度のデレーティングと順方向電圧の増加を考慮してください。LEDを最大定格付近で駆動する場合は、寿命と性能を維持するために十分な通風または放熱を確保してください。

7.3 光学設計

100度の視野角により、このLEDは広範囲の照明や様々な角度から視認可能なインジケータに適しています。集光ビームが必要な場合は、外部レンズまたはリフレクタが必要になります。

8. 技術比較および差別化

従来技術の赤色LED（例：GaAsP基板使用）と比較して、このAlGaInPベースのLEDは著しく高い発光効率を提供し、より高い輝度（mcd/mA）とより鮮やかで飽和したブリリアントレッド色を実現します。現代の環境規格（RoHS、ハロゲンフリー）への適合性も、厳格な材料要件を持つ現代の電子製品に適しています。

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、発光スペクトルにおける最大放射パワーの点です。主波長（624 nm）は、LEDの色に一致する人間の目が知覚する単一波長です。設計者は通常、色指定のために主波長を参照します。

9.2 このLEDを25mAで連続駆動できますか？

絶対最大連続電流は25mAですが、信頼性の高い長期動作と温度影響を考慮すると、典型的な試験条件である20mAなどのより低い駆動電流で設計することが望ましいです。高温動作時は常にデレーティング曲線を参照してください。

9.3 ボールからのはんだ付け距離（3mm）がなぜそれほど重要ですか？

この距離は、過剰な熱がリードを伝わって内部の半導体ダイやエポキシ封止体を損傷するのを防ぎ、早期故障や光出力の低下を引き起こす可能性を低減します。

10. 実用的なアプリケーション例

シナリオ：5V電源ラインを使用するデバイスの電源インジケータを設計する。

計算：典型的な輝度を達成するために、目標I_F= 20mAとします。安全のため最大V_F（2.4V）を使用します。

R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 オーム。

最も近い標準抵抗値は130Ωまたは120Ωです。120Ωの抵抗を使用すると、わずかに高い電流が流れます：I = (5V-2.4V)/120Ω ≈ 21.7mA。これは依然として安全動作領域内です。抵抗で消費される電力はP = I²R = (0.0217)² * 120 ≈ 0.056Wなので、標準的な1/8W（0.125W）抵抗で十分です。