LEDランプ 1383SYGD/S530-E2 仕様書 - ブリリアントイエローグリーン - 20mA - 2.0V 標準 - 日本語技術文書

1. 製品概要

1383SYGD/S530-E2は、優れた光度と信頼性の高い性能を必要とする用途向けに設計された高輝度LEDランプです。このデバイスはAlGaInPチップ技術を採用し、ブリリアントイエローグリーンの光出力を実現し、緑色拡散樹脂パッケージに封止されています。様々な電子機器アプリケーションにおける堅牢性と長寿命性を考慮して設計されています。

1.1 主な特徴と利点

本シリーズは、要求の厳しいアプリケーションに適したいくつかの重要な利点を提供します：

• 高輝度：より高い光度を必要とするアプリケーション向けに特別に設計されています。
• 視野角オプション：様々な設計要件に合わせて、複数の視野角が用意されています。
• 包装の柔軟性：自動組立プロセス用にテープ&リールで提供されます。
• 環境適合性：本製品は鉛フリーであり、RoHS、EU REACH、および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。
• 信頼性：指定された動作条件下で信頼性が高く堅牢に動作するように構築されています。

1.2 ターゲット市場とアプリケーション

このLEDは、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以下の通りです：

• テレビ
• コンピュータモニター
• 電話機
• 汎用コンピュータ周辺機器およびインジケーター

2. 技術パラメータ詳細解説

このセクションでは、データシートに規定されている主要な技術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。

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。これらの定格またはそれを超える状態での動作は保証されません。

• 連続順方向電流（IF）：25 mA。これは連続的に印加できる最大の直流電流です。
• ピーク順方向電流（IFP）：デューティサイクル1/10、1kHzで60 mA。パルス動作に適しています。
• 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。
• 電力損失（Pd）：60 mW。周囲温度Ta=25°Cにおいてパッケージが放散できる最大電力です。
• 動作温度（Topr）：-40°C ～ +85°C。信頼性のある動作が可能な周囲温度範囲です。
• 保管温度（Tstg）：-40°C ～ +100°C。
• はんだ付け温度（Tsol）：5秒間 260°C。リフローはんだ付けプロファイルの許容範囲を定義します。

2.2 電気光学特性

これらは、特に断りのない限り、周囲温度Ta=25°C、順方向電流IF=20mAで測定された代表的な性能パラメータです。

• 光度（Iv）：100 mcd（最小）、200 mcd（標準）。これはLEDの知覚される明るさを定量化します。
• 視野角（2θ1/2）：25°（標準）。光度が0°時の値の半分になる角度です。
• ピーク波長（λp）：575 nm（標準）。スペクトル放射が最大となる波長です。
• 主波長（λd）：573 nm（標準）。人間の目が知覚する単一波長です。
• スペクトル放射帯域幅（Δλ）：20 nm（標準）。半値全幅におけるスペクトル幅です。
• 順方向電圧（VF）：IF=20mA時、1.7 V（最小）、2.0 V（標準）、2.4 V（最大）。
• 逆電流（IR）：VR=5V時、10 μA（最大）。

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、575 nmを中心とし、典型的な帯域幅20 nmの放射光のスペクトルパワー分布を示しており、ブリリアントイエローグリーンの色度点を確認できます。

3.2 指向性パターン

指向性曲線は光の空間分布を示し、25°の標準視野角と相関があります。拡散型LEDパッケージに一般的なランバート型に近い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）

このグラフはドライバ設計に不可欠です。電流と電圧の指数関数的な関係を示しています。20mAの標準動作点では、順方向電圧は約2.0Vです。設計者は、電流制限回路が最小-最大VF範囲（1.7V-2.4V）を考慮に入れることを確認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、光出力が駆動電流に依存することを示しています。強度は電流とともに増加しますが、完全に線形ではなく、加速劣化を防ぐために絶対最大定格（25mA連続）を超える動作は禁止されています。

3.5 熱特性

性能と周囲温度の関係を示す2つの重要な曲線があります：

• 相対強度 vs. 周囲温度：温度上昇に伴う光出力の低下を示します。輝度を維持するには効果的な放熱が重要です。
• 順方向電流 vs. 周囲温度：定格降下要件を理解するために使用される場合がありますが、このデータシートには特定の定格降下曲線は提供されていません。一般的なルールとして、電力損失限界内に収まるように、より高い周囲温度では駆動電流を低減する必要があります。

4. 機械的およびパッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

LEDは標準的なランプスタイルのパッケージで提供されます。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。
• フランジの高さは1.5mm（0.059インチ）未満でなければなりません。
• 図面に特に指定がない限り、寸法の一般的な公差は±0.25mmです。

設計上の考慮点：PCBフットプリント設計には正確な寸法図が必要であり、適切なリード間隔およびスタンドオフ高さを確保します。

4.2 極性識別

極性は通常、リード長またはパッケージの切り欠き/フラット面で示されます。カソードは通常、短いリードまたはフラット面に隣接するリードです。設計者は、組立時の逆バイアスを防ぐために、正確な識別方法についてはパッケージ図面を参照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、信頼性を確保し損傷を防ぐために非常に重要です。

5.1 リード成形

• 曲げ加工は、エポキシボールの基部から少なくとも3mm離れた場所で行わなければなりません。
• はんだ付け前にリードを成形してください。
• パッケージにストレスをかけないでください。リードにストレスを与えるPCB穴の位置ずれは、エポキシ樹脂およびLEDの劣化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。

5.2 保管条件

• 推奨：温度≤30°C、相対湿度（RH）≤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。
• 湿気の多い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

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のはんだごて）。

はんだ付け時間：リードあたり最大3秒。

フローまたはディップはんだ付け：

予熱温度：最大100°C（最大60秒）。

はんだ浴温度＆時間：最大260°C、最大5秒。

はんだ付けに関する一般的な注意：

• 高温作業中にリードにストレスをかけないでください。
• ディップ/手はんだ付けを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を避けてください。
• 常に最低限の効果的なはんだ付け温度を使用してください。
• フローはんだ付けパラメータは厳密に制御する必要があります。

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。
• 超音波洗浄は使用しないでください特定の条件下で事前に認定されていない限り、損傷を引き起こす可能性があります。

6. 熱および電気管理

6.1 熱管理

適切な熱設計は、性能と寿命にとって不可欠です。

• 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。
• 駆動電流は、より高い周囲温度では適切に定格降下させる必要があります。（定格降下曲線については、製品仕様書を参照してください）。
• 最終アプリケーションにおけるLED周囲の温度は制御されなければなりません。

6.2 ESD（静電気放電）感受性

本製品は静電気放電またはサージ電圧に敏感です。ESDは半導体接合部を損傷する可能性があります。すべての取り扱いおよび組立プロセスにおいて、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、導電性フォームの使用）に従わなければなりません。

7. 包装および注文情報

7.1 包装仕様

LEDは、静電気、電磁気、および湿気による損傷から保護するために包装されています。

• 一次包装：防湿材を備えた防静電バッグ。
• 二次包装：内箱。
• 三次包装：出荷用の外箱。

7.2 包装数量

• 防静電バッグあたり最低200-500個。
• 内箱あたり5袋。
• 外箱あたり10個の内箱。

7.3 ラベル説明

包装上のラベルには以下の主要情報が含まれています：

• CPN：顧客の生産番号
• P/N：生産番号
• QTY：包装数量
• CAT：ランク（例：輝度ビン）
• HUE：主波長
• REF：参照
• LOT No：トレーサビリティのためのロット番号

8. アプリケーション設計上の考慮点

8.1 ドライバ回路設計

順方向電圧範囲（1.7V-2.4V）を考慮すると、単純な直列抵抗を用いた定電圧源よりも、定電流ドライバの使用を強く推奨します。定電流ドライバは、Vfのばらつきに関係なく、ユニット間および温度変化にわたって一貫した輝度を保証します。ドライバは、25mAの連続電流制限を超えないように設計する必要があります。

8.2 PCBレイアウトと放熱

これは低電力デバイスですが、PCB上の熱経路に注意を払うことで寿命が向上します。LEDリードに接続された十分な銅面積をヒートシンクとして使用してください。PCB材料が推奨されるはんだ付けプロファイルに耐えられることを確認してください。

8.3 光学統合

25°の視野角と緑色拡散樹脂により、このLEDは直接視認または導光板を備えたバックライトとして適しています。インジケーター用途では、周囲光条件に対して必要な光度（標準200 mcd）を考慮してください。拡散パッケージは、広く均一な光パターンを提供します。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q1: 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。連続順方向電流の絶対最大定格は25mAです。この定格を超えると、永久的な損傷のリスクがあり、信頼性仕様が無効になる可能性があります。より高い輝度が必要な場合は、より高い電流定格のLEDを選択してください。

Q2: ピーク波長（575nm）と主波長（573nm）の違いは何ですか？

A: ピーク波長は、スペクトル放射曲線の物理的なピークです。主波長は、人間の目が知覚する色点であり、スペクトルとCIE等色関数から計算されます。これらはしばしば近い値ですが、同一ではありません。

Q3: 5V電源からこのLEDを駆動するのに、電流制限抵抗で十分ですか？

A: 可能ですが、最適ではありません。抵抗値は最悪ケースのVf（過電流を防ぐため）に対して計算する必要があります。これにより、LED間で輝度がばらつき、電力効率が低下します。一貫した性能のためには、シンプルな定電流回路または専用のLEDドライバICの使用が推奨されます。

Q4: はんだ接合部からエポキシボールまでの最小距離3mmはどれほど重要ですか？

A: 非常に重要です。3mmより近くではんだ付けすると、エポキシ樹脂が過度の熱にさらされ、ひび割れ、変色（黄変）、剥離、または内部ワイヤボンドの故障を引き起こし、即時または早期のデバイス故障につながる可能性があります。

10. 技術および動作原理

このLEDは、AlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）半導体材料に基づいています。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入され、そこで再結合します。AlGaInP LEDでは、この再結合により、可視スペクトルの黄緑色領域（約573-575 nm）で光子（光）の形でエネルギーが放出されます。特定の色は、AlGaInP合金の正確な組成によって決定されます。緑色拡散樹脂封止材は、半導体チップを保護し、光出力ビームを形成するレンズとして機能し（25°視野角）、点光源をより均一な拡散放射に変換し、インジケーターやバックライトに適したものにします。