LEDランプ 334-15/X1C2-1 UWA データシート - T-1 3/4 パッケージ - 20mA - ウォームホワイト - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、高性能ウォームホワイトLEDランプの仕様を詳細に説明します。このデバイスは一般的なT-1 3/4ラウンドパッケージに収められており、高い光出力を必要とする用途向けに高い光束を提供するように設計されています。ウォームホワイト発光は、InGaN青色チップに適用された蛍光体変換プロセスによって実現され、CIE 1931規格に基づく代表的な色度座標はx=0.40、y=0.39です。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDシリーズの主な利点は、高い光度、堅牢なESD保護（耐圧最大4KV）、RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー要件（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）を含む主要な環境規制への適合性です。バルクまたはテープリールに巻かれた状態で供給され、自動組立に対応しています。ターゲットアプリケーションは多岐にわたり、信頼性の高い明るい白色照明が重要なメッセージパネル、光学インジケータ、バックライトモジュール、マーカーライトなどを含みます。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 絶対最大定格

このデバイスの連続順方向電流（IF）定格は30 mAで、ピーク順方向電流（IFP）はデューティサイクル1/10、1 kHzで最大100 mAが許容されます。最大逆電圧（VR）は5 Vです。電力損失（Pd）は110 mWに制限されます。動作温度範囲（Topr）は-40°Cから+85°C、保管温度（Tstg）は-40°Cから+100°Cの範囲です。LEDは4KVのESD（HBM）に耐えることができます。最大はんだ付け温度は260°C、5秒間です。

2.2 電気光学特性

標準試験条件（Ta=25°C、IF=20mA）下では、順方向電圧（VF）は最小2.8Vから最大3.6Vの範囲です。光度（IV）には代表値があり、ビニングシステムにより最小値が9000 mcdから18000 mcdまで定義されています。指向角（2θ1/2）は代表値で20度です。逆電流（IR）はVR=5V時に最大50 μAです。ツェナーダイオード機能が内蔵されており、Iz=5mA時の逆電圧（Vz）は5.2Vです。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、アプリケーション設計における一貫性を確保するために、3つの主要パラメータに基づいて分類されています。

3.1 光度ビニング

光度は、IF=20mA時に3つのビンコードに分類されます：ビンU（9000 - 11250 mcd）、ビンV（11250 - 14250 mcd）、ビンW（14250 - 18000 mcd）。一般的な許容差は±10%が適用されます。

3.2 順方向電圧ビニング

順方向電圧は、IF=20mA時に4つのビンにグループ分けされます：ビン0（2.8 - 3.0 V）、ビン1（3.0 - 3.2 V）、ビン2（3.2 - 3.4 V）、ビン3（3.4 - 3.6 V）。測定不確かさは±0.1Vです。

3.3 色ビニング

色度座標は、CIE 1931ダイアグラム上の特定の領域内で定義されています。色ランクはD1、D2、E1、E2、F1、F2であり、それぞれ定義された座標境界を持ちます。これらは発注目的でグループ化されています（グループ1：D1+D2+E1+E2+F1+F2）。色座標の測定不確かさは±0.01です。

4. 性能曲線分析

データシートには、Ta=25°Cで測定されたいくつかの特性曲線が提供されています。

4.1 スペクトル分布と角度分布

相対強度対波長曲線は、ウォームホワイト光のスペクトルパワー分布を示しています。指向性曲線は空間放射パターンを図示し、ランバート分布に似た代表的な20度の指向角を確認しています。

4.2 電気的・熱的関係

順方向電流対順方向電圧曲線は、ダイオードの指数関数的なIV特性を示しています。相対強度対順方向電流曲線は、光出力が電流とともにどのように増加するかを示し、駆動回路設計に重要です。色度座標対順方向電流プロットは、駆動電流の変化に対する色点の安定性を示しています。順方向電流対周囲温度曲線は、デレーティング要件と熱管理を理解するために不可欠であり、周囲温度が上昇するにつれて最大許容電流がどのように減少するかを示しています。

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T-1 3/4（5mm）ラウンドパッケージを使用しています。主要寸法には、全体の直径、ベースからレンズ頂部までの高さ、リード間隔が含まれます。リード間隔は、リードがパッケージ本体から出ている部分で測定されます。特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、標準公差は±0.25mmです。フランジ下の樹脂の最大突出は1.5mmです。

5.2 極性識別と実装

カソードは通常、レンズリムの平らな部分または短いリードで示されます。データシートでは、PCB実装時に穴がLEDリードと正確に合致するようにし、エポキシ樹脂本体に機械的ストレスがかかって劣化や故障を引き起こさないようにすることが強調されています。

6. はんだ付けと組立ガイドライン

6.1 リード成形

必要に応じて、リード成形ははんだ付けの前に行う必要があります。曲げはエポキシバルブの基部から少なくとも3mm離して行い、応力損傷を防ぐ必要があります。リードフレームの切断は室温で行うべきです。

6.2 はんだ付けパラメータ

手はんだの場合は、はんだごて先端温度最大300°C（最大30W）を推奨し、はんだ付け時間は3秒を超えないようにします。フローまたはディップはんだ付けの場合は、予熱温度最大100°C（最大60秒）、はんだ浴温度最大260°Cで5秒間が規定されています。いずれの場合も、はんだ接合部はエポキシバルブから少なくとも3mm離す必要があります。

6.3 保管条件

LEDは30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管する必要があります。出荷後の推奨保管寿命は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。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るべきです。

7. 包装と発注情報

7.1 包装仕様

LEDは防湿・帯電防止バッグに梱包されています。包装の階層は以下の通りです：バッグあたり200-500個、内箱あたり5バッグ、外箱（マスター）あたり10内箱。

7.2 ラベル説明と型番

包装ラベルには、顧客生産番号（CPN）、生産番号（P/N）、梱包数量（QTY）、CAT（光度と順方向電圧ビンの組み合わせ）、HUE（色ランク）、参照（REF）、ロット番号（LOT No）の各フィールドが含まれます。完全な製品指定は次のパターンに従います：334-15/X1C2-□□□□、ここで四角は、色グループ、光度、電圧グループの特定のビンコードのプレースホルダーです。

8. アプリケーション提案と設計上の考慮事項

8.1 代表的なアプリケーション回路

駆動回路を設計する際には、適切な電流制御を確保するために順方向電圧ビンを考慮する必要があります。直列の電流制限抵抗が最も簡単な方法です。一定の明るさを得るためには、特にLEDの正の温度係数（順方向電圧は温度上昇とともに低下し、定電圧源で駆動すると熱暴走を引き起こす可能性がある）を考慮して、定電流ドライバの使用が推奨されます。内蔵のツェナーダイオードは基本的な逆電圧保護を提供します。

8.2 熱管理

このパッケージは高電力損失用に設計されていませんが、長寿命と安定した色出力のためには効果的な熱管理が依然として重要です。最大電力損失は110 mWです。設計者は、LEDが最大連続電流付近またはその値で駆動される場合、特に高周囲温度環境では、適切な通風または放熱を提供することで動作接合温度が制限内に収まるようにする必要があります。

8.3 光学設計

20度の指向角により、このLEDは指向性ビームを必要とするアプリケーションに適しています。より広い照明が必要な場合は、拡散板やレンズなどの二次光学部品が必要になる場合があります。ウォームホワイトの色温度は、インジケータや標識アプリケーションで快適で目に優しい視覚的外観を作り出すのに理想的です。

9. 技術比較と差別化

標準的な5mm LEDと比較して、このデバイスは大幅に高い光度を提供し、明るさが最も重要なアプリケーションに適しています。最大4KV HBMまでのESD保護機能の組み込みは、取り扱いと組立における信頼性を向上させます。光度、電圧、色に関する包括的なビニングシステムは、設計者に一貫した最終製品性能に必要な予測可能性を提供します。ハロゲンフリーおよびREACH規制への適合は、現代の環境およびサプライチェーン要件に対応しています。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

10.1 光度ビン（U、V、W）の違いは何ですか？

ビンは、20mAでの保証された最小光出力範囲を表します。ビンUは9000-11250 mcd、ビンVは11250-14250 mcd、ビンWは14250-18000 mcdです。より高いビンを選択すると明るさが向上しますが、コストや入手可能性に影響を与える可能性があります。

10.2 適切な電流制限抵抗をどのように選択しますか？

抵抗値は、供給電圧（Vs）、希望する順方向電流（If、通常20mA）、およびLEDの実際の順方向電圧（Vf、電圧ビンに依存）によって決まります。公式：R = (Vs - Vf) / If を使用します。保守的な設計では、低VfのLEDでも電流が制限を超えないようにするために、ビンからの最大Vf（例：ビン3の場合は3.6V）を使用してください。

10.3 このLEDをパルス電流で駆動できますか？

はい、データシートでは、デューティサイクル1/10、1 kHzでピーク順方向電流（IFP）100 mAが規定されています。これにより、パルス動作でさらに高い知覚輝度を達成したり、マルチプレクシング方式を採用したりすることが可能ですが、平均電流は連続定格の30 mAを超えてはなりません。

11. 実践的な設計と使用事例

事例：高視認性ステータスインジケータパネルの設計：設計者は、薄暗い環境と明るい工業環境の両方で明確に視認できる複数のステータスインジケータを持つパネルを作成する必要があります。このLEDのビンWバージョンを使用することで、高い光度が確保されます。定電流回路でLEDを安定した20mAで駆動することで、すべてのインジケータ間で一貫した明るさと色が実現されます。20度の指向角は焦点を絞ったビームを提供し、各インジケータを明確にします。ウォームホワイト色は、長時間パネルを監視するオペレータの目の疲労を軽減するために選択されます。LEDは正確に位置合わせされた穴を持つPCBに実装され、260°Cで5秒間のガイドラインに従ってフローはんだ付けが行われ、はんだ接合部はエポキシ樹脂本体から3mm以上離されています。

12. 動作原理の紹介

これは蛍光体変換型白色LEDです。発光の中核要素は、窒化インジウムガリウム（InGaN）で作られた半導体チップであり、順方向バイアスがかかると青色光を発します。この青色光は直接放出されるわけではありません。代わりに、パッケージの反射カップ内に堆積された蛍光体層に衝突します。蛍光体は青色光子の一部を吸収し、より長い波長（黄色、赤色）で光を再放出します。残りの青色光と蛍光体変換された黄/赤色光の混合により、ウォームホワイト光の知覚が生み出されます。蛍光体材料の特定の比率が、CIEダイアグラム上の正確な色温度と色度座標を決定します。

13. 技術動向と背景

T-1 3/4パッケージは、成熟し広く採用されているスルーホールLEDフォーマットを表しています。表面実装デバイス（SMD）パッケージがそのサイズと組立の利点から新規設計を支配していますが、このようなスルーホールLEDは、堅牢な機械的実装、容易な手動プロトタイピング、または既存のレガシーシステムとの互換性を必要とするアプリケーションにおいて依然として関連性があります。このパッケージタイプ内でのトレンドは、色と明るさの一貫性を必要とするアプリケーションの要求を満たすために、より高い効率（ワットあたりのルーメン数）とより厳しいビニング公差に向かっています。ツェナーダイオードや高いESD定格などの基本的な保護機能の統合もより標準的になりつつあり、信頼性が向上しています。