3474BARR/MS 楕円形LEDランプ データシート - 楕円形状 - 110°/60° 視野角 - 1.6-2.6V 順方向電圧 - 鮮明な赤色 - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、高性能楕円形LEDランプの仕様を詳細に説明します。このデバイスは、情報表示システムにおいて精密な光学性能と信頼性の高い照明を必要とするアプリケーション向けに設計されています。

1.1 中核的利点と製品ポジショニング

このLEDの主な利点は、黄色、青色、または緑色のシステムにおけるカラーミキシング用途に特化してマッチングされた、独自の楕円形放射パターンです。明確に定義された空間放射エンベロープ内で高光度出力を提供するように設計されています。本製品は、明瞭さ、信頼性、特定のビーム形状が重要な商用および公共情報表示向けの専用部品として位置付けられています。

1.2 ターゲット市場と用途

ターゲット市場は、プロフェッショナルな看板および情報システムのメーカーを含みます。主な用途は以下の通りです：

• カラーグラフィックサイン
• メッセージボード
• 可変メッセージサイン (VMS)
• 商業用屋外広告

これらの用途は、LEDの高輝度、明確なビームパターン、環境耐性の高さから恩恵を受けます。

2. 技術パラメータ詳細解説

このセクションでは、デバイスの主要な電気的、光学的、熱的特性について客観的な分析を提供します。

2.1 絶対最大定格

絶対最大定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のあるストレスの限界を定義します。これらの限界値付近または限界値でデバイスを連続動作させることは推奨されず、信頼性に影響を与えます。

• 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。
• 順方向電流 (I_F):50 mA (連続)。
• ピーク順方向電流 (I_FP):160 mA (パルス、デューティサイクル 1/10 @ 1kHz)。この定格により、マルチプレックス表示アプリケーションで有用な短時間のオーバードライブが可能です。
• 電力損失 (P_d):120 mW。これは、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。周囲温度が高い場合は減額が必要です。
• 動作温度 (T_opr):-40°C ～ +85°C。この広い範囲により、過酷な屋外環境での機能性が保証されます。
• 保管温度 (T_stg):-40°C ～ +100°C。
• はんだ付け温度 (T_sol):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ます。

2.2 電気・光学特性

これらのパラメータは、I_F= 15mA、Ta = 25°Cの標準試験条件で測定され、性能比較の基準を提供します。

• 光度 (I_v):715 mcd (最小)、1573 mcd (最大)。代表値はこのビニング範囲内に収まります（セクション3参照）。看板における日中視認性にとって、高輝度は極めて重要です。
• 視野角 (2θ_1/2):110° (X軸) / 60° (Y軸)。この非対称な楕円形パターンは主要な特徴であり、広い水平方向のカバレッジとより集中した垂直方向の発光を提供し、様々な水平角度から見られる看板に理想的です。
• ピーク波長 (λ_p):632 nm (代表値)。これはスペクトルパワー分布が最大となる波長です。
• 主波長 (λ_d):619 nm (最小)、621 nm (代表)、629 nm (最大)。これは人間の目がLEDの色として知覚する単一波長であり、ビニングの対象となります。
• スペクトル放射帯域幅 (Δλ):20 nm (代表値)。これはAlGaInPチップが発する赤色光のスペクトル純度を示します。
• 順方向電圧 (V_F):1.6 V (最小)、2.6 V (最大) @ I_F=15mA。この範囲はドライバ設計および電源要件において考慮する必要があります。
• 逆電流 (I_R):10 μA (最大) @ V_R=5V。低い逆電流は、接合部の品質が良好であることを示します。

2.3 熱特性

別表として明示的にリストされていませんが、熱性能は電力損失定格および動作温度範囲を通じて示唆されています。デバイスの性能は周囲温度によって変化し、特性曲線に示されています。特に高順方向電流または高温環境で動作する場合、接合部温度を安全限界内に維持するためには、適切なPCBレイアウト、および必要に応じて放熱対策が必要です。

3. ビニングシステムの説明

組立品における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいて選別（ビニング）されます。

3.1 光度ビニング

LEDは、I_F= 15mAで測定された光度に基づき、3つのビン (RH, RJ, RK) に分類されます。ビン内の許容差は±10%です。

• ビン RH:715 mcd ～ 930 mcd
• ビン RJ:930 mcd ～ 1210 mcd
• ビン RK:1210 mcd ～ 1573 mcd

均一なパネル輝度を必要とするアプリケーションでは、ビンコードの指定が不可欠です。

3.2 主波長ビニング

LEDは色の一貫性を制御するため、主波長によってもビニングされます。許容差は±1nmです。

• ビン R1:619 nm ～ 624 nm
• ビン R2:624 nm ～ 629 nm

カラーミキシングアプリケーションや特定の赤色調を必要とする看板では、波長ビンの指定が重要です。

4. 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関する洞察を提供します。

4.1 相対強度 vs. 波長

この曲線はスペクトルパワー分布を示し、約632 nmをピークとし、代表的な帯域幅 (FWHM) は20 nmです。AlGaInPチップの赤色スペクトル内で発光していることを確認します。

4.2 指向性パターン

極座標プロットは、非対称な視野角を視覚的に表しています：水平 (X) 面で約110°、垂直 (Y) 面で約60°であり、楕円形放射パターンを確認できます。

4.3 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-V曲線)

この曲線はドライバ設計に不可欠です。電流と電圧の指数関数的関係を示しています。代表動作電流では、順方向電圧は1.6Vから2.6Vの間になると予想されます。この曲線は直列抵抗の計算や定電流ドライバの設計に役立ちます。

4.4 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。出力は電流とともに増加しますが、完全に線形ではなく、熱効果により非常に高い電流では効率が低下する可能性があります。絶対最大定格を超えて動作することは禁止されています。

4.5 温度依存性曲線

相対強度 vs. 周囲温度:周囲温度が上昇するにつれて光出力が減少することを示しています。高温環境で十分な輝度を維持するためには、熱設計においてこの減額を考慮する必要があります。
順方向電流 vs. 周囲温度:おそらく、順方向電圧特性が温度とともにどのようにシフトするかを示しており、定電圧駆動シナリオにおいて重要です。

5. 機械的仕様とパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

寸法図は、PCBフットプリント設計、配置、クリアランスのための重要な寸法を提供します。主要な特徴には、楕円形レンズ形状、リード間隔 (2.54mmピッチ)、フランジ下部の樹脂の最大突出量 (1.5mm) が含まれます。未指定の寸法はすべて±0.25mmの公差を持ちます。設計者は、適切なフィットとはんだ付けを確保するためにこれらの寸法に従う必要があります。

5.2 極性識別

データシートの図は、アノードとカソードのリードを示しています。通常、長いリードがアノード (+) ですが、PCBフットプリント設計はパッケージ図面と明確に一致させ、逆取り付けを防ぐ必要があります。正しい極性は、デバイスの動作と逆バイアスによる損傷防止に不可欠です。

6. 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極めて重要です。

6.1 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離れた場所で行う必要があります。
• リード成形ははんだ付け soldering.
• 前に
• 行ってください。曲げ加工中にパッケージにストレスを加えないように注意してください。
• リード切断は室温で行ってください。

取り付けストレスを避けるため、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。

• 6.2 保管条件
• 推奨保管条件：温度≤30°C、相対湿度≤70%。
• 出荷後の保管寿命：上記条件下で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。

結露を防ぐため、湿気の多い環境での急激な温度変化は避けてください。

• 6.3 はんだ付けプロセス
• はんだ接合部からエポキシボールまでの距離を3mm以上確保してください。
• はんだ付けは、リードフレームのタイバーの基部を超えてはなりません。

リフロー中、ピークはんだ付け温度260°C、5秒間の制限に従ってください。

7. 梱包および発注情報

7.1 防湿梱包

部品は防湿梱包で供給され、キャリアテープとリールが内箱と外箱に収められています。

• 7.2 梱包数量
• 内箱あたり2500個。

外箱あたり10個の内箱 (合計25,000個)。

7.3 ラベル説明

リールラベルには、トレーサビリティと検証に不可欠な情報が含まれています：顧客品番 (CPN)、品番 (P/N)、梱包数量 (QTY)、および光度 (CAT)、主波長 (HUE)、順方向電圧 (REF) のビニングコード、さらにロット番号 (LOT No)。

7.4 キャリアテープおよびリール仕様

自動ピックアンドプレース組立装置との互換性のために、キャリアテープ (ポケットピッチ、深さなど) およびリールの詳細寸法が提供されています。主要パラメータには、部品ピッチ (F) 2.54mm、テープ送り穴ピッチ (P) 12.70mmが含まれます。

7.5 製品名称 / 品番体系品番は構造化されたフォーマットに従います：3474 B A R R - □ □ □ □

。"3474"はおそらくパッケージファミリー/サイズを示します。続く文字 (B, A, R, R) は、色 (鮮明な赤)、レンズタイプ、性能グレードなどの属性を指定します。最後の4つのプレースホルダ (□) は、光度 (CAT) と波長 (HUE) のビニングコードを指定するためのものであり、ユーザーはアプリケーションに必要な正確な性能グレードを発注することができます。

8. アプリケーション提案と設計上の考慮点

8.1 代表的なアプリケーション回路_s単純な定電圧電源 (例：5V) の場合、直列の電流制限抵抗が必須です。抵抗値 (R_s) はオームの法則を用いて計算できます：R_{= (V}supply_F- V_F) / I_F。電流が限界を超えないようにするため、データシートの最大V_Fを使用してください。複数LEDアレイや重要なアプリケーションでは、安定した輝度と長寿命を確保するために定電流ドライバの使用を強く推奨します。これはV

のばらつきや温度影響を補償します。

8.2 熱管理

低電力デバイスではありますが、高密度に詰め込まれた看板や高温環境 (例：屋外キャビネット) では熱管理が重要です。十分な換気を確保し、大規模アレイでは効果的に熱を放散し光出力を維持するために、金属基板PCB (MCPCB) の使用を検討してください。

8.3 光学統合

楕円形ビームパターンは、他の色と混合するように設計されています。マルチカラーピクセル (例：フルカラーサイン) を設計する際には、赤、緑、青のLEDの物理的配置と向きを、それぞれの視野角を考慮して設計し、意図した視認位置で適切なカラーミキシングを実現する必要があります。

9. 技術比較と差別化このLEDの主な差別化要因は、その楕円形放射パターン (110°x60°)です。対称視野角 (例：120°) を持つ標準的な丸形LEDと比較して、この形状は水平看板向けに最適化された光分布を提供し、無駄な光を減らし、ターゲットアプリケーションの効率を向上させる可能性があります。UV耐性エポキシの使用は、屋外用途においてレンズの黄変を防ぎ、経時的な光出力を維持するために重要です。ハロゲンフリー(Br/Cl制限) およびRoHS/REACH

規格への準拠は、厳しい環境規制を持つグローバル市場への適合性を高めます。

10. よくある質問 (FAQ)
Q1: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？_pA1: ピーク波長 (λ_d) はスペクトル出力曲線の物理的なピークです (ここでは632 nm)。主波長 (λ

) は知覚される色点です (代表値621 nm)。表示装置における色指定に関しては、主波長の方がより関連性が高いです。
Q2: このLEDを15mAではなく20mAで駆動できますか？_FA2: 可能ですが、相対強度 vs. 順方向電流曲線を参照する必要があります。光度は高くなりますが、I_FとV

の積が絶対最大電力損失 (120mW) を超えないことを確認する必要があります。特に高温環境では減額が必要になる場合があります。
Q3: 保管寿命が3ヶ月しかないのはなぜですか？

A3: これは湿気に敏感なデバイスに対する予防措置です。エポキシパッケージは空気中の湿気を吸収する可能性があります。湿ったデバイスが高温はんだ付けにさらされると、湿気の急速な気化により内部損傷 ("ポップコーン現象") を引き起こす可能性があります。3ヶ月の制限は、標準的な工場環境を想定しています。長期保管の場合は、窒素バッグ法が規定されています。
Q4: 発注時にビンコードをどのように解釈すればよいですか？

A4: 品番のプレースホルダフィールドに、必要な光度ビン (例：RK) と主波長ビン (例：R1) の組み合わせを指定する必要があります。これにより、一貫した輝度と色を持つLEDを受け取ることができます。

11. 設計・使用事例
シナリオ: 高速道路向け単行可変メッセージサイン (VMS) の設計

エンジニアが可変メッセージサインを設計しています。各ピクセルには赤色サブピクセルが必要です。彼らは、高輝度 (日中視認性) と広い水平視野角を備えたこの楕円形LEDを選択し、複数車線にわたるドライバーに対する視認性を確保します。最大輝度のためにビンRKを、一貫した赤色調のためにビンR1を選択します。LEDは、LEDあたり15mAに設定された定電流ドライバによって駆動され、長寿命と安定した出力が確保されます。PCBレイアウトはパッケージ寸法に正確に従い、設計にはLEDパッドの下に熱ビアを含め、金属製看板ハウジングに熱を放散させます。非対称ビームパターンは、110°軸を水平方向に向けて配置され、高速道路に沿った視認範囲を最大化します。

12. 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) 半導体チップに基づいています。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材料では、この再結合イベントにより、可視スペクトルの赤色から琥珀色の部分において光子 (光) の形でエネルギーが放出されます。AlGaInP層の特定の組成が主波長を決定します。生成された光は、成形された楕円形エポキシレンズによって整形され、所望の110°x60°放射パターンを作り出す一次光学素子として機能します。

13. 技術トレンド