LEDランプ 1383UYD/S530-A3 仕様書 - ブリリアントイエロー - 20mA - 800mcd - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、1383UYD/S530-A3 LEDランプの技術仕様を提供します。この部品は、コンパクトなパッケージで高輝度を実現するように設計された表面実装デバイス（SMD）です。優れた光束出力と信頼性を必要とするアプリケーション向けに最適化されたシリーズの一部です。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDの主な利点は、高い光度、自動組立のためのテープ＆リール梱包の利用可能性、およびRoHS、REACH、ハロゲンフリー要件などの主要な環境および安全基準への適合性です。様々な動作条件下で信頼性が高く頑丈であるように特別に設計されています。ターゲットアプリケーションは主に、インジケータやバックライト機能が必要なテレビ、コンピュータモニター、電話機、汎用コンピュータ機器などの民生電子機器です。

2. 詳細技術パラメータ分析

このセクションでは、LEDに対して定義された主要な電気的、光学的、熱的パラメータの詳細かつ客観的な解釈を提供します。

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のある応力限界を定義します。これらの限界以下または限界での動作は保証されません。

• 連続順方向電流（IF）：25 mA。これは、劣化のリスクなく連続的に印加できる最大DC電流です。
• ピーク順方向電流（IFP）：60 mA。この高い電流は、過渡的なピークに対処するために、パルス条件下（デューティサイクル1/10 @ 1 kHz）でのみ許容されます。
• 逆電圧（VR）：5 V。逆バイアスでこの電圧を超えると、接合部の破壊を引き起こす可能性があります。
• 消費電力（Pd）：60 mW。これはパッケージが放散できる最大電力で、順方向電圧（VF）* 順方向電流（IF）として計算されます。
• 動作・保管温度：-40°C から +85°C（動作時）および -40°C から +100°C（保管時）の範囲。これらは、機能時および非機能時の環境限界を定義します。
• はんだ付け温度（Tsol）：5秒間 260°C。これは、フローまたはリフローはんだ付け中にデバイスが耐えられる最大の熱プロファイルを指定します。

2.2 電気光学特性

これらのパラメータは、標準試験条件（Ta=25°C、IF=20mA）で測定され、デバイスの性能を定義します。

• 光度（Iv）：400 mcd（最小）、800 mcd（標準）。これは輝度の主要な尺度です。800 mcdの標準値は、そのクラスにおける高輝度出力を示しています。
• 指向角（2θ1/2）：25°（標準）。この狭い指向角は、光がより集束したビームで放出されることを示し、指向性照明やインジケータ用途に適しています。
• ピーク・主波長（λp / λd）：591 nm（標準）/ 589 nm（標準）。これらの値は、発光色がブリリアントイエローであることを確認します。ピーク波長と主波長が近接していることは、良好な色純度を示しています。
• スペクトル放射帯域幅（Δλ）：15 nm（標準）。これは、半値全幅における発光のスペクトル幅を定義します。
• 順方向電圧（VF）：20mA時 1.7V（最小）、2.0V（標準）、2.4V（最大）。これは、LEDが動作時の両端の電圧降下です。回路設計ではこの範囲を考慮する必要があります。
• 逆電流（IR）：VR=5V時 10 µA（最大）。これは、デバイスが逆バイアスされたときのリーク電流です。

測定不確かさに関する注意：データシートは、主要な測定値に対する許容誤差を指定しています：VFは±0.1V、Ivは±10%、λdは±1.0nm。高精度アプリケーションではこれらを考慮する必要があります。

3. 性能曲線分析

代表的な特性曲線は、非標準条件下でのデバイスの挙動についての洞察を提供します。

3.1 相対強度 vs. 波長

この曲線はスペクトル出力をグラフィカルに表し、約591 nm付近に鋭いピークを示し、約15 nmの明確な帯域幅を持つ黄色の発光を確認します。

3.2 指向性パターン

極座標図は光強度の空間分布を示し、25°の指向角と相関します。LEDランプに一般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（IV曲線）

この曲線は、ダイオードに典型的な指数関数的関係を示しています。順方向電圧は電流に対して対数的に増加します。20mAの標準動作点では、電圧は約2.0Vです。

3.4 相対強度 vs. 順方向電流

このグラフは、動作範囲（最大定格電流まで）において、光度が順方向電流とほぼ線形関係にあることを示しています。これにより、電流制御による簡単な輝度調光が可能です。

3.5 温度依存性

2つの主要な曲線が周囲温度（Ta）の影響を示しています：

• 相対強度 vs. 周囲温度：温度が上昇すると光出力が減少することを示し、LEDの効率低下の特性です。
• 順方向電流 vs. 周囲温度：固定電流に対する順方向電圧が温度とともにどのように変化するかを示し、必要な駆動電圧に影響を与えることを意図していると考えられます。

これらの曲線は、一貫した性能を維持するための熱管理設計に不可欠です。

4. 機械的・パッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

LEDは標準的なランプ型SMDパッケージに収められています。データシートからの主要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。
• 部品のフランジの高さは1.5mm未満でなければなりません。
• 指定されていない寸法のデフォルト公差は±0.25mmです。

リード間隔、ボディサイズ、全高を指定した詳細な寸法図が元のデータシートに提供されています。

4.2 極性識別

極性は通常、パッケージ上の切り欠き、平らな端、異なるサイズのリード（カソードリードはしばしば短いかマークが付いている）などの視覚的マーカーで示されます。具体的なマーカーはパッケージ図と照合する必要があります。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

適切な取り扱いは信頼性にとって重要です。ガイドラインは、デバイスの構造と材料限界に基づいています。

5.1 リードフォーミング

• 曲げ加工は、シールへの応力を避けるため、エポキシボールから少なくとも3mm離れた場所で行わなければなりません。
• フォーミングははんだ付け前 soldering.
• に実施する必要があります。パッケージに応力をかけないようにし、適切な工具を使用してください。
• リードは室温で切断してください。
• 取り付け応力を避けるため、PCBの穴がLEDリードと完全に一致することを確認してください。

5.2 保管条件

• 推奨：温度≤30°C、相対湿度（RH）≤70%。
• 出荷後の標準保管寿命：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。
• 結露を防ぐため、湿気の多い環境での急激な温度変化を避けてください。

5.3 はんだ付けプロセス

一般規則：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）。
• リードあたりのはんだ付け時間：最大3秒。

ディップ/フローはんだ付け：

• 予熱温度：最大100°C（最大60秒間）。
• はんだ浴温度＆時間：最大260°Cで5秒間。

はんだ付け後の重要な注意点：

• LEDが熱いうちに機械的応力や振動を加えないでください。
• ピーク温度から徐々に冷却し、急冷を避けてください。
• ディップまたは手はんだ付けは複数回行わないでください。
• 常に最低限の有効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1分以内にのみ洗浄してください。
• 室温で自然乾燥させてください。
• 超音波洗浄は絶対に必要で事前に適合性が確認されていない限り避けてください。内部構造を損傷する可能性があります。

5.5 熱管理

効果的な熱設計が不可欠です：

• アプリケーション設計段階で放熱を考慮してください。
• データシートで参照されるデレーティング曲線を使用して、周囲温度に基づいて動作電流を適切にデレート（低下）させてください。
• 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。

5.6 静電気放電（ESD）保護

このデバイスはESDおよび電圧サージに敏感です。取り扱い、組立、試験のすべての段階で、標準的なESD取り扱い予防策を遵守する必要があります。接地された作業台、リストストラップ、導電性容器を使用してください。

6. 梱包および発注情報

6.1 梱包仕様

LEDは、湿気、静電気、物理的衝撃からの損傷を防ぐために梱包されています：

• 一次梱包：帯電防止袋。
• 二次梱包：内箱（1箱あたり5袋）。
• 三次梱包：外箱（1箱あたり10個の内箱）。

6.2 梱包数量

最小発注数量は以下のように構成されています：

• 帯電防止袋あたり200-500個。
• 内箱あたり5袋。
• 外箱あたり10個の内箱。

6.3 ラベル説明

梱包上のラベルには主要な識別子が含まれています：

• CPN：顧客部品番号。
• P/N：メーカー部品番号（例：1383UYD/S530-A3）。
• QTY：梱包数量。
• CAT / HUE：光度カテゴリと主波長（色相）のビニング情報。
• LOT No：トレーサブルな製造ロット番号。

7. アプリケーションノートおよび設計上の考慮点

7.1 代表的なアプリケーション回路

このLEDを動作させるには、電流制限回路が必須です。最も簡単な方法は直列抵抗です。抵抗値（R）はオームの法則を使用して計算できます：R = (電源電圧 - VF) / IF。例えば、5V電源、標準VF 2.0V、希望IF 20mAの場合：R = (5V - 2.0V) / 0.02A = 150 Ω。安定した輝度や調光を必要とするアプリケーションでは、定電流制御のためのドライバICの使用が推奨されます。

7.2 PCBレイアウト推奨事項

• パッド形状がパッケージ寸法図と一致することを確認してください。
• 最大定格近くで動作する場合は、放熱のための十分な銅面積または熱ビアを確保してください。
• はんだ付けガイドラインに従い、はんだパッドから他の部品またはLEDのエポキシボディまで3mmのクリアランスを確保してください。

7.3 光学統合

25°の指向角を考慮し、最終アプリケーションでより広い、または異なる形状の光分布が必要な場合は、レンズ、光導波路、または拡散板の使用を検討してください。

8. 技術比較および差別化

ソース文書に直接の競合製品比較は提供されていませんが、このLEDの主要な差別化機能は以下のように推測できます：

• 高輝度：800mcdの標準光度は、標準ランプパッケージにおいて注目に値します。
• 環境適合性：RoHS、REACH、ハロゲンフリー基準への完全適合は、世界市場および環境に配慮した設計にとって大きな利点です。
• 頑丈な構造：詳細なはんだ付けおよび取り扱い指示は、標準的な組立プロセスを耐え抜くことに焦点を当てた設計を示唆しています。
• 材料：AlGaInP半導体材料の使用は、高効率の黄色および琥珀色LEDの標準です。

9. よくある質問（FAQ）

Q1: 3.3V電源でこのLEDを駆動できますか？

A: はい。直列抵抗の式を使用します：R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65 Ω。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 = 0.026 mW）。

Q2: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λp）は、スペクトル内で強度が最も高い点の波長です。主波長（λd）は、知覚される色に一致する単色光の単一波長です。ここで見られるように（591nm vs 589nm）、これらはしばしば近い値です。

Q3: 保管寿命が3ヶ月に制限されているのはなぜですか？

A: これは湿気感受性に関連しています。プラスチックパッケージは周囲の湿気を吸収する可能性があり、適切に保管または使用前にベーキングされない場合、高温はんだ付け中に蒸気に変わり、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。

Q4: デレーティング曲線はどのように解釈すればよいですか？

A: デレーティング曲線（抜粋では参照されているが表示されていない）は、周囲温度に対する最大許容順方向電流をプロットしたものです。温度が上昇すると、過熱や早期故障を防ぐために最大安全電流は減少します。

10. 設計および使用事例

シナリオ：ネットワークルーターの状態表示パネルの設計。

ブリリアントイエローの1383UYD/S530-A3 LEDは、その高輝度と明確な色のために選択されました。複数のLEDがPCB上に配置され、電源、ネットワーク活動、システムエラーを示します。マイクロコントローラのGPIOピンが、5Vレールに接続された150Ωの直列抵抗を介して各LEDを駆動します。狭い25°の指向角は、パネルの小さな開口部に最適で、過度な漏れ光なしに光がユーザーに直接向けられることを保証します。組立中、PCBは260°Cで5秒という制限を厳密に遵守したプロファイルでフローはんだ付けプロセスを使用して組み立てられます。LEDは、使用直前に至るまで密閉された防湿バッグに保管され、ESD安全な作業台で取り扱われます。このアプローチにより、インジケータの信頼性の高い長期動作が保証されます。

11. 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、電子と正孔が半導体の活性領域で再結合し、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、それが直接発光の波長（色）に対応します—この場合は黄色（~589-591 nm）。エポキシ樹脂パッケージは、チップを保護し、光出力を成形する一次レンズとして機能し、リードの機械的構造を提供します。

12. 業界動向と発展

LED業界は、より高い効率（ワットあたりのルーメン）、改善された演色性、およびより大きな信頼性に向けて進化し続けています。これは標準的なランプ型パッケージですが、このような部品に影響を与える傾向には以下が含まれます：

• 小型化：同じまたはより高い光出力のためのパッケージサイズの継続的な縮小。
• 強化された熱性能：熱をより適切に管理し、より高い駆動電流と長寿命を可能にする新しいパッケージ材料と設計。
• より厳格な基準：環境規制（EUの拡大するRoHSやREACHなど）およびサプライチェーンの透明性への適合に対する需要の高まり。
• スマート統合：この個別部品には適用されませんが、より広い市場では、内蔵ドライバと制御ロジックを備えた統合スマートLEDの成長が見られます。

1383UYD/S530-A3のようなデバイスは、無数のインジケータおよび基本的な照明アプリケーションの基盤を形成する成熟した信頼性の高い技術を代表しています。