LEDランプ 1224 USOC/S530-A3 データシート - スーパーサンセットオレンジ - 25mA - 60mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、優れた光束出力を必要とする用途向けに設計された高輝度LEDランプの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、独特のスーパーサンセットオレンジ色を発光するためにAlGaInPチップ技術を採用しています。信頼性、堅牢な構造、RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー要件（Br<900 ppm、Cl<900 ppm、Br+Cl<1500 ppm）を含む主要な環境・安全規格への適合性が特徴です。本LEDは、様々な指向角およびテープリールを含むパッケージングオプションで提供され、異なる組み立てプロセスに対応します。

1.1 主な用途

本LEDランプの主な用途は、民生用電子機器およびコンピューティングデバイスにおけるバックライトおよびインジケータ機能です。典型的な使用例は、一貫した明るいオレンジ色の照明が要求されるテレビ、コンピュータモニター、電話機、および一般的なコンピュータ周辺機器です。

2. 技術仕様詳細

2.1 絶対最大定格

本デバイスは、長期信頼性を確保するために、厳格な電気的および熱的限界内で動作するように設計されています。連続順電流（IF）は25 mA、パルス条件下（デューティサイクル1/10 @ 1 kHz）で許容されるピーク順電流（IFP）は160 mAです。最大逆電圧（VR）は5 Vです。電力損失（Pd）は60 mWに制限されています。動作温度範囲（Topr）は-40°Cから+85°C、保管条件（Tstg）は-40°Cから+100°Cです。組み立て時の半田付け温度（Tsol）は、5秒間260°Cを超えてはなりません。

2.2 電気光学特性

主要な性能パラメータは、Ta=25°C、順電流（IF）=20 mAの標準試験条件で測定されます。代表的な光度（Iv）は295 mcdで、規定の最小値は188 mcdです。指向角（2θ1/2）は代表値で25度であり、集光されたビームを提供します。光学スペクトルは、ピーク波長（λp）621 nm、主波長（λd）615 nm、スペクトル帯域幅（Δλ）18 nmで定義されます。電気的には、順電圧（VF）は代表値で2.0 V、最小1.7 Vから最大2.4 Vの範囲です。逆電流（IR）は、全逆電圧5 Vにおいて最大10 μAに制限されます。順電圧（±0.1V）、光度（±10%）、主波長（±1.0nm）については測定不確かさが記載されています。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、主要な性能パラメータに基づいてユニットを分類するビニングシステムを採用しており、エンドユーザーに一貫性を保証します。これは梱包ラベルに反映されています。CATコードは光度のランク、HUEコードは主波長のランク、REFコードは順電圧のランクを指します。これにより、設計者は特定のアプリケーション要件に合わせて厳密に制御された特性を持つLEDを選択することができます。

4. 性能曲線分析

データシートには、様々な条件下でのデバイスの動作を示すいくつかの特性曲線が提供されています。相対強度対波長曲線は、621 nmを中心としたスペクトルパワー分布を示します。指向性パターンは空間放射プロファイルを示します。順電流対順電圧（I-V）曲線は、ドライバ設計に重要なダイオードの指数関数的関係を示します。相対強度対順電流曲線は、光出力が電流とともにどのように増加するかを示します。最後に、相対強度対周囲温度および順電流対周囲温度を示す曲線は、動作範囲全体での熱的デレーティングと性能安定性を理解するために不可欠です。

5. 機械的・パッケージ情報

本LEDは、標準的なランプスタイルのパッケージを採用しています。パッケージ寸法図は、PCBフットプリント設計および機械的統合に必要な重要な寸法を提供します。主要な注記として、全ての寸法はミリメートル単位、フランジ高さは1.5mm未満、特に記載のない限り一般公差は±0.25mmであることが指定されています。樹脂色はウォータークリアであり、固有のスーパーサンセットオレンジチップ色が見えるようになっています。

6. 半田付けおよび組み立てガイドライン

信頼性のためには適切な取り扱いが重要です。リード成形では、エポキシボールベースから少なくとも3mm離れた位置で曲げを行い、応力を避けるために半田付け前に実施する必要があります。PCBの穴はLEDリードと完全に一致させなければなりません。保管は、最大3ヶ月間、温度≤30°C、相対湿度≤70%で行うべきです。それ以上の長期保管には窒素雰囲気が必要です。半田付けは、接合部からエポキシボールまで最低3mmの距離を保つ必要があります。推奨条件は以下の通りです：手半田付けの場合、はんだごて先端温度≤300°C、時間≤3秒。ディップ半田付けの場合、予熱≤100°C、バス温度≤260°C、時間≤5秒。半田付けプロファイル図に従うことが推奨されます。半田付けは1回を超えて繰り返してはなりません。半田付け後、LEDが冷えるまでの間、機械的衝撃を避けてください。必要に応じた洗浄は、室温のイソプロピルアルコールで≤1分間行ってください。超音波洗浄は推奨されず、事前評価が必要です。

7. 梱包および発注情報

LEDは、静電気放電および湿気の侵入を防ぐために梱包されています。静電気防止バッグに入れられ、その後内箱に梱包され、最終的に外箱に収納されます。標準梱包数量は、バッグあたり最小200から1000個、内箱あたり4バッグ、マスター外箱あたり10内箱です。梱包のラベルには、CPN（顧客部品番号）、P/N（部品番号）、QTY（数量）、およびビニングコードCAT、HUE、REF、トレーサビリティのためのロット番号のフィールドが含まれます。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

本LEDは、暖かみのあるサンセットオレンジ色が望まれるデバイスにおける、状態インジケータ、ボタンや小型パネルのバックライト、美的照明に最適です。その信頼性は、長い寿命が期待される民生用電子機器に適しています。

8.2 設計上の考慮事項

設計者は、予測可能な輝度と長寿命のために、LEDを20mA以下の試験電流で動作させるために、通常直列抵抗で達成される電流制限を考慮しなければなりません。PCB上の熱管理は重要であり、特に複数のLEDを使用する場合や周囲温度が高い場合、過度の熱は光出力と寿命を低下させる可能性があります。狭い指向角は、広範囲の照明ではなく指向性照明に適しています。

9. 技術比較および差別化

標準的なオレンジ色LEDと比較して、本デバイスのAlGaInP技術の使用は、通常、所定の電流に対してより高い効率と明るい出力を提供します。特定のスーパーサンセットオレンジ色度は、独特の美的感覚を提供します。現代の環境規格（RoHS、REACH、ハロゲンフリー）への適合性は、厳格な規制要件を持つ市場における重要な差別化要因です。テープリールでの供給可能性は、大量生産、自動化組立ラインをサポートします。

10. よくある質問（FAQ）

Q: 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、発光光学パワーが最大となる波長です。主波長（λd）は、LEDの知覚される色に一致する単色光の単一波長です。このオレンジ色LEDの場合、それらは近い値です（621nm 対 615nm）。

Q: このLEDを定電圧源で駆動できますか？

A: 推奨されません。LEDは電流駆動デバイスです。電流制限機構（抵抗や定電流ドライバなど）のない定電圧源は、順電流が最大定格を超え、LEDを損傷する可能性があります。

Q: 保管期間が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。エポキシパッケージは周囲の湿気を吸収する可能性があり、デバイスが事前に適切にベーキングされていない場合、高温半田付けプロセス中に蒸気に変わり、損傷（ポップコーン現象）を引き起こす可能性があります。

11. 実用的な使用例

ネットワークルーターの電源インジケータを設計することを考えます。このLEDを使用して、設計者は供給電圧（例：5V）と希望の動作電流（例：低電力・長寿命のため15mA）に基づいて直列抵抗値を計算します。代表的なVF 2.0Vを使用すると、抵抗値 R = (5V - 2.0V) / 0.015A = 200 Ω となります。200 Ωの抵抗がPCB上のLEDと直列に配置されます。25度の狭い指向角により、デバイスの前面からインジケータライトが過度の漏れ光なく明確に見えることが保証されます。

12. 技術原理紹介

本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。順方向電圧が印加されると、電子と正孔がチップ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層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、材料は可視スペクトルのオレンジ赤色部分、約615-621 nmで光子を放出するように設計されています。ウォータークリアのエポキシレンズがチップを封止し、機械的保護を提供し、光出力ビームを形成します。

13. 技術開発動向

LED技術の一般的なトレンドは、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、および低コストに向かっています。このようなインジケータおよび信号用LEDについては、光出力を維持または増加させながらパッケージのさらなる小型化、環境に優しい材料の広範な採用、過酷な条件下での信頼性の向上がトレンドです。ドライバ回路やスマート機能をLEDパッケージに直接統合することも開発分野の一つですが、基本的なランプスタイルデバイスではまだ一般的ではありません。基礎となるAlGaInP材料技術は成熟していますが、より良い内部量子効率と熱性能のためのエピタキシャル成長技術の漸進的な改善が続いています。