LEDランプ 1224SYGC/S530-E2 データシート - 鮮やかな黄緑色 - 25mA - 60mW - 技術文書

1. 製品概要

1224SYGC/S530-E2は、優れた光度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。AlGaInPチップ技術を採用し、ウォータークリア樹脂封止により鮮やかな黄緑色を発光します。この部品は、信頼性、堅牢性、およびPbフリーやRoHS準拠などの環境基準への適合性が特徴です。

1.1 中核的利点

• 高輝度：より高い光束出力を要求する用途向けに特別に設計されています。
• 視野角の選択肢：様々な構成で提供され、異なるアプリケーションのニーズに対応します。
• 堅牢なパッケージング：様々な環境下での信頼性の高い性能を実現する設計です。
• 環境適合性：鉛フリーかつRoHS準拠です。
• 包装の柔軟性：自動組立プロセス向けにテープ&リールで提供可能です。

1.2 ターゲット市場と用途

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。主な用途は以下の通りです：

• 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

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た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生じる可能性のある限界値を定義します。これらの限界値付近での長時間の動作は推奨されません。

• 連続順電流 (I_F)：25 mA。これは連続的に印加できる最大の直流電流です。
• ピーク順電流 (I_FP)：60 mA。この高い電流は、パルス条件下（1kHz、デューティ比1/10）でのみ許容されます。
• 逆電圧 (V_R)：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 (P_d)：60 mW。周囲温度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・保管温度：-40°C から +85°C（動作）、-40°C から +100°C（保管）。
• はんだ付け温度 (T_sol)：260°Cで5秒間耐え、標準的な鉛フリーリフロー温度プロファイルに対応しています。

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、I_F=20mA）で測定され、デバイスの性能を定義します。

• 光度 (I_v)：代表値は100.0 mcd、最小値は63.0 mcdです。これはインジケータ用途に適した明るい出力を示しています。
• 視野角 (2θ_1/2)：25度。これは比較的狭い視野角であり、光を前方指向性のビームに集中させます。
• ピーク波長 (λ_p)：575 nm。発光出力が最大となる波長です。
• 主波長 (λ_d)：573 nm。人間の目がLEDの色と一致すると知覚する単一波長です。
• 順電圧 (V_F)：代表値2.0V、20mA時で1.7Vから2.4Vの範囲です。これはドライバ回路設計と消費電力計算において重要です。
• 逆電流 (I_R)：V_R=5V時、最大10 µA。良好な接合品質を示しています。

測定公差：データシートは特定の不確かさを記載しています：V_Fに対して±0.1V、I_vに対して±10%、λ_dに対して±1.0nm。重要な設計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、様々な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 スペクトル分布と指向性

相対強度 vs. 波長曲線は、575 nmを中心とした狭いスペクトルを示しており、AlGaInP技術の特徴であり、鮮やかな黄緑色を生み出します。指向性曲線は、25度の視野角を視覚的に確認し、半値角度を超えた角度で光強度がどのように低下するかを示しています。

3.2 電気的・熱的関係

• 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）：この曲線は非線形で、ダイオードに典型的なものです。電圧は電流に対して対数的に増加します。設計者はこれを使用して、目標電流に必要な駆動電圧を決定します。
• 相対強度 vs. 順電流：光束出力は電流とともに増加しますが、特に加熱により効率が低下する可能性のある高電流時には、完全に線形ではない場合があります。
• 相対強度 vs. 周囲温度：LEDの光出力は、一般に周囲温度の上昇とともに減少します。この曲線はそのデレーティングを定量化しており、アプリケーションにおける熱管理にとって重要です。
• 順電流 vs. 周囲温度：この曲線は、電力損失限界内に収め長期信頼性を確保するために、温度上昇に伴う最大許容順電流のデレーティングを示している可能性があります。

4. 機械的・パッケージ情報

4.1 パッケージ寸法

このLEDは、標準的なラジアルリードパッケージ（通称ランプパッケージ）を採用しています。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：

• 全ての寸法はミリメートル単位です。
• フランジ高さは1.5mm（0.059インチ）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±0.25mmが適用されます。

設計への影響：図面に提供される正確な寸法は、PCBフットプリント設計にとって重要であり、組立時の適切な嵌合と位置合わせを保証します。

4.2 極性識別

ラジアルLEDパッケージの場合、カソードは通常、レンズ縁のフラット部分、短いリード、またはその他のマーキングによって識別されます。具体的な識別方法は、パッケージ寸法図と照合する必要があります。

5. はんだ付け・組立ガイドライン

損傷を防止し信頼性を確保するため、適切な取り扱いが不可欠です。

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。
• 成形ははんだ付け soldering.
• 前に行ってください。パッケージにストレスをかけないようにします。リードにストレスを与えるような位置ずれしたPCB穴は、エポキシとLEDを劣化させる可能性があります。
• リードの切断は室温で行ってください。

5.2 保管条件

• 受領後は、30°C以下、相対湿度70%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。

5.3 はんだ付けパラメータ

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：はんだごて先端温度最大300°C（30Wごての場合）、はんだ付け時間最大3秒。
• フロー/ディップはんだ付け：予熱最大100°C、60秒。はんだ浴温度最大260°C、5秒。
• 高温プロセス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/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を室温まで徐々に冷却させ、冷却中の衝撃や振動から保護してください。

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。事前に適合性が確認されていない限り、超音波洗浄は損傷を引き起こす可能性があるため使用しないでください。

5.5 熱管理

熱管理は重要です。動作電流は、仕様書のデレーティング曲線を参照し、周囲温度に基づいて適切にデレーティングする必要があります。不十分な放熱は、光出力の低下、色ずれ、寿命の短縮につながる可能性があります。

6. 包装・発注情報

6.1 包装仕様

LEDは、静電気放電（ESD）と湿気による損傷を防ぐために包装されています：

• 帯電防止袋に包装。
• 内箱に収納。
• 外箱で出荷。

6.2 包装数量

• 袋あたり最小200個から1000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

包装上のラベルには、追跡と仕様のためのコードが含まれています：

• CPN：顧客部品番号。
• P/N：メーカー部品番号（例：1224SYGC/S530-E2）。
• QTY：数量。
• CAT：ランクまたは性能ビン。
• HUE：主波長コード。
• LOT No：追跡可能な製造ロット番号。

7. アプリケーション提案

7.1 典型的なアプリケーションシナリオ

記載された用途（TV、モニター、電話）に加えて、このLEDは以下に適しています：

• 産業機器の状態表示灯。
• 小型LCDディスプレイのバックライト。
• パネル取り付けインジケータランプ。
• 自動車内装インジケータ（自動車規格への追加適合性評価による）。

7.2 設計上の考慮事項

• 電流制限：常に直列抵抗または定電流ドライバを使用して、連続電流を≤25mAに制限してください。
• PCBレイアウト：機械的ストレスを避けるため、穴がリード間隔に正確に一致することを確認してください。
• 熱設計：高周囲温度または高電流アプリケーションでは、PCBが放熱板として機能する能力、または追加の冷却を提供することを考慮してください。
• ESD保護：袋は帯電防止ですが、組立中の取り扱いはESDプロトコルに従ってください。

8. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q1: より高い輝度を得るために、このLEDを30mAで駆動できますか？
A1: できません。連続順電流の絶対最大定格は25mAです。この定格を超えると、永久損傷のリスクがあり、信頼性仕様は無効になります。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: 代表的なV_Fは2.0Vですが、私の回路は5V電源を使用しています。どの抵抗値を使用すべきですか？
A2: 目標電流20mAの場合：R = (V_supply- V_F) / I_F= (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω。標準の150Ω抵抗を使用してください。高V_Fの部品が来た場合に電流が限界を超えないようにするため、可能な最大V_F(2.4V) を使用して常に計算してください：R_min = (5V - 2.4V) / 0.025A = 104 Ω。

Q3: ウォータークリア樹脂とはどういう意味ですか？
A3: エポキシレンズが完全に透明で、拡散や着色がされていないことを意味します。これにより、チップから最も強烈で鮮やかな色が得られますが、拡散レンズと比較して光源（小さなチップ）がホットスポットとしてより目立つ可能性があります。

Q4: リード曲げとはんだ付けのための3mm最小距離はどれほど重要ですか？
A4: 非常に重要です。エポキシボールに近い位置での曲げやはんだ付けは、熱と機械的ストレスを半導体ダイと内部のワイヤーボンドに直接伝達し、これらは脆弱です。これは即時の故障または潜在的な信頼性問題を引き起こす可能性があります。

9. 技術紹介とトレンド

9.1 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化物）半導体材料に基づいています。順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（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、これが直接発光のピーク波長を定義します。この場合は黄緑色スペクトル（約573-575 nm）です。ウォータークリアエポキシパッケージはレンズとして機能し、光出力を整形し、環境保護を提供します。

9.2 開発トレンド

これは成熟したスルーホールパッケージですが、業界のトレンドは以下の方向に進んでいます：

• 表面実装デバイス（SMD）パッケージ：自動組立と小型化のため。
• 高効率化：継続的な材料とエピタキシャル成長の改善により、ワットあたりのルーメン（効率）が向上しています。
• 色の一貫性の向上：波長と光度のより厳密なビニング。
• 統合化：複数のLEDチップを組み合わせたり、制御電子機器を単一パッケージに追加したりすること。

1224SYGC/S530-E2は、古典的なパッケージ形式における信頼性が高く、特性が明確なソリューションを表しており、その特定の光学特性とスルーホール実装が有利な用途に適しています。