LEDランプ 594SURD/S530-A3 データシート - ブリリアントレッド - 20mA - 60mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

594SURD/S530-A3は、優れた光度と信頼性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。この部品はAlGaInPチップ技術を利用し、鮮やかな赤色光を出力します。堅牢性を追求し、RoHS、REACH、ハロゲンフリー要件を含む現代の環境・安全基準に準拠するように設計されています。 本シリーズは、様々な用途ニーズに合わせて複数の視野角を選択可能で、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。その主な設計目標は、コンパクトな電子機器において一貫した高性能な照明を実現することです。

本シリーズは、様々な用途ニーズに合わせて複数の視野角を選択可能で、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。その主な設計目標は、コンパクトな電子機器において一貫した高性能な照明を実現することです。

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。
• 環境規制対応：本製品はRoHS準拠バージョンを維持し、EU REACH規則にも準拠しています。
• ハロゲンフリー：ハロゲンフリー基準（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）に準拠しています。
• 信頼性：長期動作に耐える信頼性と堅牢性を備えて構築されています。
• 包装の柔軟性：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。典型的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
• 本コンポーネントは、明確な赤色が必要とされる状態表示およびバックライト用途の両方に適しています。

2. 詳細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。これらの限界値と特性を理解することは、適切な回路設計と信頼性の高い動作にとって極めて重要です。

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。これらの限界値付近での長時間動作は推奨されません。

連続順方向電流 (I

• ):_F25 mA。これは、LEDの性能や寿命を劣化させることなく連続的に印加できる最大の直流電流です。この値を超えると接合温度が上昇し、光束維持率の低下を加速させます。ピーク順方向電流 (I
• ):_FP60 mA (デューティサイクル1/10、1 kHz時)。この定格により、短時間の電流パルスが可能となり、マルチプレクシングやより高い瞬間輝度の達成に有用です。10%のデューティサイクルが重要であり、平均電流は連続定格を遵守する必要があります。逆電圧 (V
• ):_R5 V。LEDは大きな逆バイアスに耐えるようには設計されていません。5Vを超える逆電圧を印加すると、接合破壊により即座に致命的な故障を引き起こす可能性があります。電力損失 (P
• ):_d60 mW。これは、パッケージが熱として放散できる最大電力です。これは順方向電圧(V) * 順方向電流(I_F)として計算されます。設計者は動作点がこの限界を超えないことを確認する必要があります。_F動作・保管温度：
• -40°C ～ +85°C (動作)、-40°C ～ +100°C (保管)。広い温度範囲により、産業用および自動車環境（非重要領域）に適しています。はんだ付け温度：
• 260°C、5秒間。これはリフローはんだ付けプロファイルの許容範囲を定義し、エポキシ樹脂や内部ボンドを損傷することなくPCB実装を行うために重要です。2.2 電気光学特性 (Ta=25°C)

これらは、標準試験条件（順方向電流20mA、周囲温度25°C）で測定された典型的な性能パラメータです。

光度 (I

• ):_v標準 16 mcd、最小 10 mcd。これは、特定の方向に放射される可視光の量を指定します。最小値は製品受け入れの保証下限値です。厳密な公差設計では、±10%の測定不確かさを考慮する必要があります。視野角 (2θ
• 1/2_):標準 170度。この非常に広い視野角は、拡散レンズ/樹脂を示しており、狭いビームではなく、広く均一な照明パターンを生成します。これは、LEDを多くの角度から見えるようにする必要がある用途に理想的です。ピーク波長 (λ
• ):_p標準 632 nm。これは、スペクトルパワー分布が最大となる波長です。これは半導体チップ自体が発する光の色を定義します。主波長 (λ
• ):_d標準 624 nm。これは、人間の目がLEDの色と一致すると知覚する単一波長です。色指定においては、ピーク波長よりも関連性が高いことが多いです。±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)：
• 標準 20 nm。これは、最大強度の半分の強度におけるスペクトル幅（半値全幅）です。20nmという値はAlGaInP赤色LEDの特徴であり、比較的純粋な色飽和度を示しています。順方向電圧 (V
• ):_F最小 1.7V、標準 2.0V、最大 2.4V (I=20mA時)。これは、動作時のLED両端の電圧降下です。駆動回路はこの範囲に対応できるように設計する必要があります。±0.1Vの測定不確かさが規定されています。_F逆電流 (I
• ):_R最大 10 μA (V=5V時)。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。10μAという値はインジケータLEDでは標準的です。_R2.3 熱特性

別表として明示的にリストされていませんが、熱管理は電力損失定格と動作温度範囲を通じて暗示されています。性能曲線は、光出力と順方向電流が周囲温度に依存することを示しており、これは重要な設計上の考慮事項です。高性能と長寿命を維持するためには、高い周囲温度で動作する場合、効果的な放熱または電流のディレーティングが必要です。

3. ビニングシステムの説明

データシートは、梱包材のラベル説明に示されているように、主要パラメータのビニングシステムを参照しています。ビニングとは、測定された性能に基づいてLEDをグループ（ビン）に分類し、生産ロット内の一貫性を確保するプロセスです。

CAT（光度ランク）：

• LEDは、測定された光度（例：10-12 mcd、13-15 mcd、16-18 mcd）に基づいてビンに分類されます。これにより、設計者は用途に適した輝度グレードを選択できます。HUE（主波長ランク）：
• LEDは、主波長（例：622-624 nm、624-626 nm）に従ってビン分けされます。これにより、単一製品で使用される複数のLED間の色の一貫性が確保されます。REF（順方向電圧ランク）：
• 順方向電圧もビン分けされます（例：1.9-2.1V、2.1-2.3V）。これは、複数のLEDを直列に接続する設計において重要であり、総電圧要件や並列構成における電流マッチングに影響を与えます。具体的なビンコードの範囲は、この公開データシートでは詳細に記載されておらず、通常は別のビニング文書で提供されるか、発注プロセス中に合意されます。

4. 性能曲線分析

提供されたグラフは、非標準条件下でのデバイスの挙動に関する貴重な洞察を提供します。

4.1 相対強度 vs. 波長

このスペクトル分布曲線は、約632 nmの典型的なピーク波長と約20 nmの半値全幅を確認しており、鮮やかな赤色AlGaInP LEDの特徴を示しています。形状は典型的で、長波長側では急峻なカットオフがあり、短波長側ではより緩やかな減少を示します。

4.2 指向性パターン

極座標プロットは、170度の視野角を示しています。強度は非常に広い領域でほぼ均一であり、レンズの拡散性を確認しています。大きなサイドローブや狭いホットスポットはなく、広角インジケータ用途に理想的です。

4.3 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-Vカーブ)

このグラフは、ダイオードに典型的な指数関数的関係を示しています。LEDが著しく導通し始めるニー電圧は約1.6Vです。推奨動作電流20mAでは、順方向電圧は約2.0Vです。この曲線は、定電流ドライバーまたは単純な抵抗ベースの電流制限回路を設計するために不可欠です。

4.4 相対強度 vs. 順方向電流

光出力（相対強度）は、定格最大値まで順方向電流に比例して直線的に増加します。この線形関係により、電流変調（アナログ調光）による輝度制御が簡素化されます。ただし、非常に高い電流では熱効果の増加により効率が低下する可能性があります。

4.5 相対強度 vs. 周囲温度 & 順方向電流 vs. 周囲温度

これらはディレーティング曲線であり、信頼性設計において最も重要と言えます。

光出力 vs. 温度：

• 相対強度は、周囲温度が上昇するにつれて減少します。例えば、85°Cでは、光出力は25°C時の値の約70〜80%にしかならない可能性があります。これは、温度範囲にわたって一貫した輝度を必要とする用途では補償する必要があります。順方向電流 vs. 温度：
• この曲線は、電力損失限界内に収まるように、周囲温度の関数としての最大許容順方向電流を示している可能性があります。信頼性を確保するためには、周囲温度が上昇するにつれて動作電流を減少（ディレート）させる必要があります。絶対最大電流25mAでの動作は、低い周囲温度でのみ安全です。5. 機械的・パッケージ情報

5.1 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（しばしば3mmまたはT1パッケージと呼ばれますが、正確な寸法は図面から確認してください）を特徴としています。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単位です。

• フランジ（ドーム基部の縁）の高さは1.5mm（0.059インチ）未満でなければなりません。これはPCB実装時のクリアランスにとって重要です。
• 未指定寸法の標準公差は±0.25mmです。
• 寸法図は、PCBフットプリント設計、適切な穴間隔と部品配置を確保するために不可欠です。

5.2 極性識別

ラジアルLEDパッケージの場合、カソードは通常、プラスチックレンズの縁の平坦部、短いリード、またはフランジの切り欠きによって識別されます。具体的な識別方法は、パッケージ寸法図に示されるべきです。正しい極性は必須です。5Vを超える逆バイアスはデバイスを破壊する可能性があります。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

組立プロセス中の機械的・熱的損傷を防ぐため、これらのガイドラインを厳密に遵守する必要があります。

6.1 リードフォーミング

リードは、エポキシボールの基部から少なくとも3mm離れた位置で曲げてください。

• リードフォーミングは
• はんだ付け前に行ってください。フォーミング中にLEDパッケージにストレスをかけないでください。ストレスはエポキシのひび割れや内部ワイヤボンドの損傷を引き起こす可能性があります。 soldering.
• リードは室温で切断してください。高温での切断は熱衝撃を誘発する可能性があります。
• PCBの穴がLEDリードと完全に一致することを確認し、実装ストレスを避けてください。
• 6.2 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。

• 元の袋での保管寿命：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。
• 6.3 はんだ付けプロセスパラメータ

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）。

• はんだ付け時間：リードあたり最大3秒。
• ウェーブ（DIP）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、最大5秒間。
• 重要な注意点：

LEDが熱いうち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/振動から保護してください。
• ピーク温度からの冷却は徐々に行い、急冷は推奨されません。
• 信頼性の高い接合が得られる最低限のはんだ付け温度を常に使用してください。
• 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。

• 室温で自然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
• 特定条件下で事前に認定されていない限り、内部構造を損傷する可能性があります。7. 梱包・発注情報

7.1 梱包仕様

LEDは、静電気放電（ESD）と湿気の侵入を防ぐために梱包されています：

一次梱包：

1. 200個から1000個以上を収納した帯電防止袋。二次梱包：
2. 4袋を1つの内箱に入れます。三次梱包：
3. 10個の内箱を1つのマスター（外）箱に入れます。7.2 ラベル説明

袋のラベルには、トレーサビリティと仕様のためのいくつかのコードが含まれています：

CPN：

• 顧客生産番号（オプションの顧客参照用）。P/N：
• 生産番号（メーカーの部品番号、例：594SURD/S530-A3）。QTY：
• 袋内の梱包数量。CAT, HUE, REF：
• それぞれ光度、主波長、順方向電圧のビニングコード。LOT No：
• トレーサビリティのための製造ロット番号。8. アプリケーション設計上の考慮事項

8.1 駆動回路設計

最も一般的な駆動方法は、直列の電流制限抵抗です。抵抗値(R)は次のように計算されます：R = (V

電源_{- V}) / I_F。データシートの最大V_F(2.4V)を使用して、低V_FのLEDであっても電流が所望の値を超えないようにします。例えば、5V電源で目標I_Fが20mAの場合：R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130Ω。最も近い標準値（120Ωまたは150Ω）が選択され、150Ωの方がより保守的です。重要な輝度一貫性や広い温度範囲での動作には、定電流ドライバーの使用が推奨されます。_F8.2 熱管理

小型のインジケータLEDであっても、長寿命のためには熱管理が重要です。LEDリード周囲のPCBに十分な銅面積を確保し、ヒートシンクとして機能させてください。LEDを他の発熱部品の近くに配置しないでください。高い周囲温度環境向けに設計する際は、性能曲線に示された電流ディレーティングガイドラインを遵守してください。

8.3 ESD（静電気放電）保護

データシートは、本製品がESDに敏感であることを記載しています。組立中は標準的な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、導電性フロアマットを使用してください。ESDシールド包装で輸送・保管してください。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）

9.1 このLEDを3.3Vロジックで駆動できますか？

はい。直列抵抗を使用します：標準V

が2.0Vの場合、(3.3V - 2.0V)/0.02A = 65Ωの抵抗が必要です。ただし、LEDの最大V_Fが2.4Vの場合、3.3Vで65Ω抵抗を使用すると電流は約14mAにしかならず、輝度が低下します。より小さな抵抗（例：47Ω）を使用することもできますが、最小V_F条件下で電流が25mAを超えないことを確認する必要があります。_F conditions.

9.2 なぜ視野角は170°と広いのですか？

部品番号のSURDとRed Diffused樹脂の説明は、拡散レンズを示しています。これは光を散乱させ、正面だけでなく多くの方向から見える必要がある状態インジケータに理想的な、非常に広く均一な視野角を作り出します。

9.3 ピーク波長（632nm）と主波長（624nm）の違いは何ですか？

ピーク波長は、チップが発する光スペクトルの物理的なピークです。主波長は、人間の目が知覚する知覚的な色点であり、スペクトル形状全体と目の感度（明所視応答）の影響を受けます。主波長は、色合わせ用途においてより有用なことが多いです。

9.4 直列に何個のLEDを接続できますか？

限界は駆動電圧によって決まります。定電流ドライバーの場合、各LEDの最大V_Fを加算します。例えば、12Vドライバーの場合：12V / 2.4V = 最大5個のLEDを直列に接続できます。常に安全マージンを含めてください。電圧源からの抵抗駆動ストリングの場合、計算はより複雑で、総電圧降下と電流を考慮する必要があります。

10. 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。ダイオードのニー電圧を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔がそれぞれn型層とp型層から活性領域に注入されます。これらの電荷キャリアは放射再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlGaInP合金の特定のバンドギャップエネルギーが、この場合、可視スペクトルの赤色部分（約624-632 nm）における放出光子の波長を決定します。拡散エポキシ樹脂封止材は、半導体チップを保護し、光出力を形成するレンズとして機能し、広い視野角を作り出すための蛍光体または拡散粒子を含んでいます。