1224SDRC/S530-A4 LEDランプ データシート - スーパーディープレッド - 650nm - 25mA - 500mcd - 日本語技術文書

1. 製品概要

1224SDRC/S530-A4は、ディープレッドスペクトルにおいて優れた発光強度を必要とするアプリケーション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、代表的なピーク波長650nmのスーパーディープレッド色を発光します。ウォータークリア樹脂レンズを備えた標準的なスルーホールパッケージに収められており、代表的な指向角は25度です。信頼性と堅牢性を考慮して設計されており、様々な電子ディスプレイやインジケータ用途に適しています。

1.1 中核的利点

• 高輝度：順方向電流20mAにおいて、代表的な光度500ミリカンデラ（mcd）を実現し、優れた視認性を確保します。
• 指向角の選択肢：様々な指向角が用意されており、異なるアプリケーション要件に対応できます。
• 信頼性の高い構造：長期耐久性と安定した性能のために堅牢な材料で構築されています。
• 環境適合性：本製品は鉛フリーであり、RoHS適合仕様内に収まるように設計されています。
• 包装の柔軟性：自動組立工程向けにテープ＆リール包装で提供可能です。

1.2 ターゲット市場とアプリケーション

このLEDは、明確で明るい赤色インジケータが不可欠な民生用電子機器およびディスプレイアプリケーションを特にターゲットとしています。主な用途は以下に限定されません：

• テレビ（電源インジケータ、ステータスランプ）
• コンピュータモニター
• 電話機
• デスクトップコンピュータおよび周辺機器
• ステータスまたはバックライトインジケータを必要とする一般的な電子機器。

2. 技術パラメータ詳細

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がある限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

解釈：デバイスは最大25mAの連続DC電流を扱うことができます。短いパルスでは、最大160mAまで耐えることができます。低い逆電圧定格（5V）は、LEDが逆バイアスに敏感であることを示しています。回路設計では逆電圧が印加されないように注意する必要があります。2000V（HBM）のESD定格は多くのディスクリートLEDで標準的ですが、組立時には適切なESD取り扱い予防策をとることを推奨します。

2.2 電気光学特性（Ta=25°C）

これらのパラメータは、通常の動作条件下でのLEDの代表的な性能を定義します。

解釈：光度は最小250mcd、代表値500mcdであり、良好な輝度の一貫性を示しています。25度の指向角は、集中したビーム光を提供します。650nmのピーク波長は、スペクトルのディープレッド領域に位置します。代表的な順方向電圧2.0Vは、赤色LEDとしては比較的低く、AlGaInP技術の特徴であり、低消費電力につながります。5Vにおける最大逆電流10μAはリーク仕様です。

3. ビニングシステムの説明

データシートは、デバイスが主要な光学パラメータに基づく選別システムを使用していることを示しています。提供された抜粋では特定のビンコードは詳細に記載されていませんが、このタイプのLEDにおけるこのようなシステムで通常関与するパラメータには以下が含まれます：

• 主波長（色相）：LEDは、その主波長（例：代表値639nm）に基づいてビンに分類され、アプリケーション内での色の一貫性を確保します。
• 光度（カテゴリ - ランク）：光度はランクまたはビン（例：最小250mcd、代表500mcd）に分類されます。これにより、最小輝度レベルが満たされていることが保証されます。
• 順方向電圧：ここでは明示的にビニングパラメータとして言及されていませんが、VFもビニング（代表2.0V、最大2.4V）され、電流制御のための回路設計を支援することがあります。

包装上のラベルの説明（CPN、P/N、QTY、CAT、HUE、REF、LOT No.）は、カテゴリ（CAT）と色相（HUE）の情報がロットごとに追跡されていることを確認しており、アプリケーションの一貫性を維持するための調達および生産計画に不可欠です。

4. 性能曲線分析

データシートは、非標準条件下でのデバイスの挙動を理解するために重要な、いくつかの代表的な特性曲線を提供します。

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ます。代表的なスペクトル帯域幅（FWHM）20nmで、約650nmでピークに達します。この狭い帯域幅はAlGaInP LEDに典型的であり、飽和した純粋なディープレッド色をもたらします。

4.2 指向性パターン

この極座標プロットは、25度の指向角に対応する光強度の空間分布を示しています。中心軸からの角度が増加するにつれて光強度がどのように減少するかを示しています。

4.3 順方向電流 vs. 順方向電圧（I-V曲線）

このグラフは、順方向電圧（VF）と順方向電流（IF）の間の指数関数的関係を描いています。代表的な赤色AlGaInP LEDの場合、曲線は約1.8V-2.0V付近でターンオン電圧を示し、その後急激に上昇します。この曲線は、電流制限回路を設計する上で極めて重要です。

4.4 相対強度 vs. 順方向電流

この曲線は、光度が順方向電流とともに増加するが、線形ではないことを示しています。より高い電流では飽和する傾向があります。推奨される20mAで動作させることで、最適な効率と長寿命が確保されます。

4.5 相対強度 vs. 周囲温度 & 順方向電流 vs. 周囲温度

これらの曲線は、LEDの熱特性を示しています。光度は、内部量子効率の低下により、周囲温度が上昇すると一般的に減少します。逆に、一定の駆動電圧では、半導体の特性変化により、順方向電流は温度上昇とともに減少する可能性があります。これらの曲線は、アプリケーション設計における熱管理の重要性を強調しています。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは、標準的な3mmまたは5mmラジアルスルーホールフォーマットでパッケージングされています（具体的な寸法はデータシート5ページのパッケージ図に詳細に記載されています）。主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\"）未満でなければなりません。
• 特に指定がない限り、代表的な公差は±0.25mmが適用されます。

5.2 極性識別

カソードは通常、LEDパッケージの縁の平坦部および/または短いリード線によって識別されます。アノードは長いリード線です。取り付け時には正しい極性を守る必要があります。

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、信頼性を確保し、LEDへの損傷を防ぐために重要です。

6.1 リード線成形

• エポキシボール基部から少なくとも3mm離れた位置でリード線を曲げてください。
• リード線成形ははんだ付けの soldering.
• 前に実施してください。曲げる際にLEDパッケージにストレスをかけないように注意してください。
• リード線は室温で切断してください。
• PCBの穴がLEDのリード線と完全に一致するようにし、取り付けストレスを避けてください。

6.2 保管

• 受領後は、温度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保管寿命は3ヶ月です。
• 長期保管（最大1年）の場合は、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。
• 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。

6.3 はんだ付けパラメータ

手はんだ：
はんだごて先温度：最大300°C（最大30W）
はんだ付け時間：最大3秒
はんだ付け点からエポキシボールまでの距離：最小3mm

フローまたはディップはんだ付け：
予熱温度：最大100°C（最大60秒）
バス温度と時間：最大260°C、最大5秒
はんだ付け点からエポキシボールまでの距離：最小3mm

重要な注意点：

• 高温時のリード線へのストレスを避けてください。
• 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、エポキシボールが室温に冷えるまで、衝撃や振動から保護してください。
• ピーク温度からの急冷は避けてください。
• 常に可能な限り低いはんだ付け温度を使用してください。

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の管理された条件下で事前に認定されていない限り、損傷を引き起こす可能性があります。

6.5 熱管理

適切な熱設計が不可欠です。動作電流は、通常フルデータシートにあるデレーティング曲線を参照して、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。不十分な放熱や推奨温度以上の動作は、光出力を低下させ、LEDの寿命を短縮します。

7. 包装および注文情報

7.1 包装仕様

• 一次包装：静電気防止バッグあたり1000個。
• 内箱：内箱あたり4袋（4000個）。
• 外箱：外箱あたり10個の内箱（40,000個）。

7.2 ラベル説明

包装上のラベルには以下の情報が含まれています：
CPN：顧客部品番号
P/N：メーカー部品番号（1224SDRC/S530-A4）
QTY：数量
CAT：光度ランク/ビン
HUE：主波長ビン
REF：参照コード
LOT No.：トレーサブルロット番号

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーション回路

このLEDは、通常、定電流源、またはより一般的には直列の電流制限抵抗を備えた電圧源によって駆動されます。抵抗値（R）はオームの法則を使用して計算できます：R = (Vcc - VF) / IF。ここで、Vccは供給電圧、VFはLED順方向電圧（設計マージンには最大2.4Vを使用）、IFは目的の順方向電流（例：20mA）です。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流制御：特に可変電源電圧の場合、最大順方向電流を超えないように、常に直列抵抗またはアクティブな定電流ドライバを使用してください。
• 逆電圧保護：回路が逆電圧を5V未満に保つことを保証できない場合は、LEDに並列に逆バイアスでダイオードを追加することを検討してください。
• 熱管理：高温環境や密閉空間では、十分な換気を確保するか、動作電流をデレーティングすることを検討してください。
• ESD保護：LEDがユーザーがアクセス可能な場所にある場合は、入力ラインにESD保護を実装してください。

9. 技術比較と差別化

従来のGaAsPベースの赤色LEDと比較して、このAlGaInP LEDは、はるかに高い発光効率（同じ電流でより明るい出力）と優れた温度安定性を提供します。そのディープレッド色（650nm）は、標準的な赤色LED（通常620-630nm）よりもより飽和しています。25度の指向角は広角タイプ（例：60度）よりも狭く、光を視聴者に向けるべきパネル取り付けインジケータに理想的な、より集中したビームを提供します。

10. よくある質問（FAQ）

Q: このLEDを25mAで連続駆動できますか？
A: はい、25mAは絶対最大連続順方向電流です。最適な寿命と信頼性のためには、テスト条件である20mA以下で動作させることを推奨します。

Q: ピーク波長（650nm）と主波長（639nm）の違いは何ですか？
A: ピーク波長はスペクトル内で強度が最も高い点です。主波長は、LEDの知覚される色に一致する単色光の単一波長です。この違いは発光スペクトルの形状によるものです。

Q: はんだ付け点からエポキシボールまでの3mmの距離はどれほど重要ですか？
A: 非常に重要です。3mmより近くではんだ付けすると、エポキシ樹脂が過度の熱にさらされ、ひび割れ、変色（黄変）、または半導体ダイへの内部損傷を引き起こし、早期故障につながる可能性があります。

Q: ESD定格は2000Vです。手動取り扱いには十分ですか？
A: 2000V HBMは一般的な定格ですが、不注意な取り扱いを許すものではありません。組立時には、潜在的な損傷（即座に故障を引き起こさなくても、時間の経過とともに性能を劣化させる可能性がある）を防ぐために、常に標準的なESD予防策（接地リストストラップの使用、ESDマット上での作業）に従ってください。

11. 実用的な使用例

シナリオ：デスクトップコンピュータの電源インジケータを設計する。
LEDはフロントパネルに取り付けられます。マザーボードから5V電源ライン（Vcc）が利用可能です。約20mAで明るいインジケータを実現するには：
1. 直列抵抗を計算：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130オーム。最も近い標準値、120または150オームを使用します。
2. 抵抗での消費電力を確認：P_R = (IF)^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W。標準の1/4W抵抗で十分です。
3. PCBレイアウトでは、穴間隔がLEDのリード間隔と一致することを確認します。正しい向きのために平坦面（カソード）を示すシルクスクリーンアウトラインを含めます。
4. 組立時には、LEDリードを本体から4-5mm離して注意深く曲げてからPCBに挿入します。300°Cに設定した温度制御はんだごてを使用して手はんだし、リードごとに3秒を超えないようにはんだを当てます。
このアプローチにより、信頼性が高く長寿命のインジケータライトが確保されます。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、基板上に成長させた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、電子と正孔が活性領域に注入され、そこで再結合して光子（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、それが直接発光波長に対応します—この場合は650nmのディープレッドです。ウォータークリアエポキシ樹脂パッケージはレンズとして機能し、光出力を指定の25度の指向角に形成し、また繊細な半導体チップを機械的および環境的損傷から保護します。

13. 技術開発動向

このようなインジケータLEDの動向は、より高い効率（電気入力ワットあたりのより多くの光出力）と信頼性の向上に向かって続いています。基本的なスルーホールパッケージは多くのアプリケーションで人気を保っていますが、自動組立のための表面実装デバイス（SMD）パッケージへの並行した動向もあります。材料科学の進歩により、より純粋な色のためにより狭いスペクトル帯域幅や、高温での性能向上がもたらされる可能性があります。さらに、LEDパッケージ内に内蔵電流制限抵抗や保護ダイオードなどの機能を統合することは、回路設計とボードレイアウトを簡素化するための成長傾向です。