LTL-R42FTGBH229 LEDインジケータ データシート - 直角T-1パッケージ - 緑色525nm & 青色470nm - 20mA - 技術文書

1. 製品概要

LTL-R42FTGBH229は、プリント基板（PCB）実装用に設計された2色直角スルーホールLEDインジケータです。このデバイスは、Circuit Board Indicator (CBI) 製品ファミリーに属し、視認性を向上させるための高コントラストを提供する黒色プラスチックハウジングを備えています。本デバイスは、2つの異なるT-1サイズのLEDランプを統合しています：一つはピーク波長525nmの緑色光を、もう一つはピーク波長470nmの青色光を発光します。この構成により、単一のコンポーネント占有面積で2つの異なる色を使用した状態表示が可能となります。

1.1 主な特長

• 組立の容易さ：直角設計とスタッキング可能なハウジングにより、特にスペースが限られたアプリケーションにおいて、PCBの組立とレイアウトが簡素化されます。
• コントラストの向上：マットブラックのハウジングはコントラスト比を大幅に向上させ、様々な周囲光条件下でLED光をより鮮明かつ読み取りやすくします。
• 省エネルギー性：本デバイスは低消費電力で動作しながら高い発光効率を実現し、電力に敏感な設計に適しています。
• 環境適合性：これはRoHS（有害物質使用制限）指令に完全に準拠した無鉛製品です。
• 自動ハンドリング対応：製品はテープ＆リール梱包で供給され、高速自動実装機との互換性があります。

1.2 対象アプリケーション

このLEDインジケータは汎用性が高く、複数の電子機器分野で使用されます：

• 通信機器：ルーター、スイッチ、モデム、ネットワークインターフェースカードの状態表示灯。
• コンピュータ周辺機器：マザーボード、外付けドライブ、キーボードの電源、アクティビティ、モード表示灯。
• 民生用電子機器：オーディオ/ビデオ機器、家電製品、ゲーム機器のインジケータランプ。
• 産業制御機器：機械状態パネル、制御システムインターフェース、計測器。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

これらの限界を超えてデバイスを動作させると、永久損傷を引き起こす可能性があります。

• 電力損失 (P_D)：70 mW（緑色および青色LED両方）。これはLEDチップが熱として放散できる最大電力を定義します。
• ピーク順方向電流 (I_FP)：60 mA。これは最大許容パルス電流であり、デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10µsの条件です。短時間の高輝度フラッシュに使用されます。
• DC順方向電流 (I_F)：20 mA。これは信頼性の高い長期性能のための推奨連続動作電流です。
• 動作温度範囲 (T_opr)：-30°C ～ +85°C。デバイスはこの周囲温度範囲内で動作することが保証されています。
• 保管温度範囲 (T_stg)：-40°C ～ +100°C。電源が入っていない状態では、これらの限界内で安全に保管できます。

2.2 電気光学特性

特に断りのない限り、すべてのパラメータは周囲温度 (T_A) 25°C、順方向電流 (I_F) 10mAで規定されています。

• 光度 (I_V)：明るさの主要な測定値です。
  • 緑色LED：代表値は420 mcd（ミリカンデラ）、範囲は180 mcd（最小）から880 mcd（最大）です。
  • 青色LED：代表値は140 mcd、範囲は65 mcd（最小）から310 mcd（最大）です。
• 指向角 (2θ_1/2)：両色とも100度。これは光度がピーク（軸上）値の半分に低下する全角です。100度の角度は広い視野円錐を提供します。
• ピーク波長 (λ_P)：発光出力が最大となる波長です。
  • 緑色：526 nm（代表値）。
  • 青色：468 nm（代表値）。
• 主波長 (λ_d)：人間の目が色として認識する単一波長です。
  • 緑色：525 nm（代表値）、範囲 516-535 nm。
  • 青色：470 nm（代表値）、範囲 460-475 nm。
• スペクトル半値幅 (Δλ)：両方とも35 nm。これはスペクトル純度を示します。値が小さいほど単色性が高いことを意味します。
• 順方向電圧 (V_F)：指定電流が流れているときのLED両端の電圧降下です。
  • 緑色：2.9V（代表値）、範囲 2.4-3.3V。
  • 青色：3.1V（代表値）、範囲 2.5-3.6V。
• 逆方向電流 (I_R)：逆方向電圧 (V_R) 5Vで10 µA（最大）。重要：このデバイスは逆バイアス動作用に設計されていません。このパラメータはテスト目的のみです。

3. ビニングシステムの説明

製造における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDはビンに分類されます。LTL-R42FTGBH229では、光度と主波長に対して別々のビニングが使用されています。

3.1 緑色LEDのビニング

• 光度ビン (@10mA)：
  • HJ：180 - 310 mcd
  • KL：310 - 520 mcd
  • MN：520 - 880 mcd
• 主波長ビン (@10mA)：
  • G09：516.0 - 520.0 nm
  • G10：520.0 - 527.0 nm
  • G11：527.0 - 535.0 nm

3.2 青色LEDのビニング

• 光度ビン (@10mA)：
  • DE：65 - 110 mcd
  • FG：110 - 180 mcd
  • HJ：180 - 310 mcd
• 主波長ビン (@10mA)：
  • B07：460.0 - 465.0 nm
  • B08：465.0 - 470.0 nm
  • B09：470.0 - 475.0 nm

注記：各ビン限界には許容差があります：光度は±15%、主波長は±1 nmです。特定の注文に対する具体的なビン組み合わせは、サプライヤーに確認する必要があります。

4. 機械的・梱包情報

4.1 外形寸法

本デバイスは直角黒色プラスチックハウジングを特徴とします。主な寸法上の注意点は以下の通りです：

• 特に指定のない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、一般的な公差は±0.25mmです。
• ハウジング材質は黒色プラスチックです。
• LED1は緑色拡散レンズを備えた緑色発光体、LED2は青色拡散レンズを備えた青色発光体です。
• 詳細な寸法図は元のデータシートに記載されており、ピン長、ハウジングサイズ、レンズ位置を規定しています。

4.2 梱包仕様

製品は自動組立用に供給されます：

• テープ＆リール：部品は、黒色導電性ポリスチレン合金製のエンボスキャリアテープ（厚さ0.50mm ±0.06mm）にロードされます。
• リール容量：標準13インチ（330mm）リールあたり350個。
• カートン梱包：
  1. 1リールは乾燥剤と湿度指示カードと共に防湿バッグ（MBB）内に梱包されます。
  2. 2つのMBB（合計700個）が1つの内箱に梱包されます。
  3. 10個の内箱（合計7,000個）が1つの外箱に梱包され、出荷されます。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

LEDまたはそのプラスチックハウジングへの損傷を防ぐため、適切な取り扱いが重要です。

5.1 リード成形

• 曲げ加工ははんだ付けの前
• かつ室温で行う必要があります。曲げ点はLEDレンズ/ハウジングの基部から少なくとも3mm
• 離れている必要があります。

リードフレームの基部を支点として使用しないでください。PCB挿入時には最小限のクリンチ力で行ってください。

5.2 はんだ付けプロセスはんだ付け点とレンズ/ホルダーの基部との間には、最低2mm

• のクリアランスを確保する必要があります。レンズをはんだに浸漬しないでください。
  • 手動はんだごて：
  • はんだごて温度：≤ 350°C はんだ付け時間：接合部あたり ≤ 3秒 位置：レンズ基部から >2mm
  • Position: >2mm from lens base
• フローはんだ付け：
  • 予熱温度：≤ 120°C 予熱時間：≤ 100秒 はんだウェーブ温度：≤ 260°C はんだ付け時間：≤ 5秒 浸漬深さ：レンズ基部から >2mm
  • Pre-heat Time: ≤ 100 seconds
  • Solder Wave Temperature: ≤ 260°C
  • Soldering Time: ≤ 5 seconds
  • Dipping Depth: >2mm from lens base
• リフローはんだ付け：特定のリフロープロファイルが参照されており、予熱、ソーク、ピーク温度ゾーンが詳細に記載されています。プロファイルは、本体温度が最大定格を超えないことを保証する必要があります。

5.3 保管および洗浄

• 保管：温度30°C以下、相対湿度（RH）70%以下の環境で保管してください。元の防湿バッグから取り出したLEDは、3ヶ月以内に使用してください。長期保管の場合は、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素雰囲気を使用してください。
• 洗浄：イソプロピルアルコール（IPA）などのアルコール系溶剤のみを使用してください。部品にストレスを与える可能性のある強力な洗浄や超音波洗浄は避けてください。

6. アプリケーション設計上の考慮点

6.1 電流制限

安全な動作のためには、外部の電流制限抵抗が必須です。抵抗値 (R_series) はオームの法則を使用して計算できます：R_series= (V_supply- V_F) / I_F。保守的な設計のためには、データシートの最大V_Fを使用してください。5V電源と青色LED（最大V_F=3.6V @20mA）の場合、R_series= (5 - 3.6) / 0.02 = 70 Ω。標準の68 Ωまたは75 Ωの抵抗が適しています。抵抗での電力損失 (P = I²R) を常に確認してください。

6.2 熱管理

電力損失は低い（70mW）ですが、適切なPCBレイアウトは長寿命に貢献します。LEDピンの周囲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を他の大きな熱源の近くに配置しないでください。

6.3 光学設計

黒色ハウジングは内蔵のコントラスト向上機能を提供します。光導波路や追加の拡散が必要なアプリケーションでは、選択した材料がLEDの指向角と互換性があり、過度の光損失を引き起こさないことを確認してください。

7. 技術比較と差別化

LTL-R42FTGBH229は、そのカテゴリにおいて特定の利点を提供します：

• 単一ハウジング内の2色：2つの別々の単色インジケータを実装する場合と比較して、PCBスペースを節約します。
• 直角設計：PCBが視認面と平行に取り付けられるアプリケーション（例：機器の前面パネル）に理想的で、直接的な側面視認を提供します。
• 標準T-1ランプ：一般的で実績のあるLEDランプパッケージを利用し、信頼性と幅広い互換性を確保します。
• 広い指向角：100度の指向角により、広範囲の位置からの視認性が確保されます。

8. よくある質問 (FAQ)

Q1: 緑色と青色のLEDをそれぞれフルの20mAで同時に駆動できますか？

A1: 電気的には可能です。それらは別々のダイであるためです。しかし、小さなハウジング上の総電力損失を考慮する必要があります。両方を20mA（V_F~3V）で駆動すると、総損失は約120mWとなり、ダイあたりの定格70mWを超えます。連続同時動作のためには、熱限界内に収まるように、例えばそれぞれ10-15mAに電流を減額することをお勧めします。

Q2: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A2: ピーク波長 (λ_P) は発光スペクトルの物理的なピークです。主波長 (λ_d) はCIE色度座標から計算され、人間の目が色として認識する単一波長を表します。LEDの場合、色指定にはλ_dの方がより関連性の高いパラメータとなることが多いです。

Q3: 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？

A3: ビンコード（例：緑色のKL-G10）は、受け取るLEDの明るさと色の範囲を定義します。製品内で見た目を一貫させるためには、より厳しいビン（例：両パラメータに対して単一のビン）を指定することが重要です。利用可能なビン組み合わせについては、サプライヤーにご相談ください。

Q4: このLEDは屋外使用に適していますか？

A4: データシートでは屋内および屋外サインアプリケーションに適していると記載されています。しかし、直射紫外線、広範囲の温度変動、湿気のある過酷な屋外環境では、PCBへのコンフォーマルコーティングやハウジング材質のUV安定性の確保など、追加の設計考慮が必要です。動作温度範囲（-30°C ～ +85°C）は多くの屋外条件をサポートしています。

9. 動作原理

発光ダイオード（LED）は、エレクトロルミネセンスによって光を発する半導体デバイスです。ダイオードの接合電位を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔が半導体材料（緑色および青色LEDの場合はInGaN）の活性領域で再結合します。この再結合により、エネルギーが光子（光）の形で放出されます。発光される光の特定の波長（色）は、半導体材料のバンドギャップエネルギーによって決定されます。プラスチックレンズは、光を集光し、半導体ダイを保護し、色の拡散を提供する役割を果たします。

10. 業界動向

ディスクリートスルーホールインジケータは、レガシー設計や高信頼性と手動組立を必要とする特定のアプリケーションにおいて依然として重要ですが、業界のトレンドは表面実装デバイス（SMD）LEDに強く向かっています。SMDは、より小さな占有面積、より低いプロファイル、完全自動組立へのより高い適合性、そしてしばしば改善された熱性能を提供します。しかし、LTL-R42FTGBH229のような直角スルーホールLEDは、堅牢な機械的取り付け、基板端からの高い視認性、または機械的強度のためにスルーホール接続が好まれるアプリケーションにおいて関連性を維持しています。スペースを節約し組立を簡素化するために、複数の色や機能を単一パッケージに統合することは、引き続き開発の焦点となっています。