LTL-R14FGSAJH61T バイカラーLEDランプ データシート - 直角ホルダー - イエロー/黄緑 - 20mA - 52mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、バイカラー、スルーホール実装型LEDインジケータランプの仕様を詳細に説明します。このデバイスは、プリント基板（PCB）上での容易な組立と積層構成を可能にする黒色プラスチック製の直角ハウジングを特徴としています。高効率かつ低消費電力の固体光源を内蔵しています。

1.1 主な特長と利点

• コントラスト向上：黒色ハウジング材により高いコントラスト比を実現し、インジケータの視認性を向上させます。
• デュアルカラー光源：AlInGaP半導体チップを組み込み、単一パッケージからイエローと黄緑の両方の光を発します。
• 省エネルギー性：低消費電力で、10mA駆動電流における代表的な順方向電圧は2.0Vです。
• 環境適合性：鉛フリー構造で、RoHS指令に完全準拠しています。
• 製造適性：自動組立プロセスに対応したテープ＆リール梱包で供給されます。JEDEC Level 3にプリコンディショニングされ、湿気感受性レベルはMSL3と定格されています。

1.2 対象アプリケーション

この部品は、以下のような様々な電子機器における状態表示やバックライトに適しています：

• 通信機器
• コンピュータ周辺機器およびマザーボード
• 民生用電子機器
• 家電製品

2. 詳細な技術パラメータ分析

特に断りのない限り、全ての仕様は周囲温度（TA）25°Cで定義されています。

2.1 絶対最大定格

これらの限界を超えるストレスは、デバイスに永久的な損傷を与える可能性があります。

• 電力損失（Pd）：52 mW（イエローおよび黄緑LED共通）
• 連続順方向電流（IF）：20 mA DC
• ピーク順方向電流（IFP）：60 mA（パルス幅 ≤ 10μs、デューティサイクル ≤ 1/10）
• 動作温度範囲：-40°C ～ +85°C
• 保管温度範囲：-40°C ～ +100°C
• リードはんだ付け温度：LED本体から2.0mmの位置で測定し、最大260°Cで5秒間。

2.2 電気的・光学的特性

以下の表は、標準テスト電流10mAで駆動した場合の主要な性能パラメータをまとめたものです。

光学的パラメータ：

• 光度（Iv）：両色の代表値は11 mcdで、範囲は4 mcd（最小）から29 mcd（最大）です。光度は、CIE明所視感度曲線にフィルタリングされたセンサーを用いて測定されます。
• 指向角（2θ1/2）：110度。この広い指向角は、白色拡散レンズにより実現され、軸外からの良好な視認性を確保します。
• ピーク波長（λP）：黄緑は約574 nm、イエローは約590 nm。
• 主波長（λd）：知覚される色を定義します。黄緑：569 nm（代表値）、範囲565-572 nm。イエロー：590 nm（代表値）、範囲582-594 nm。
• スペクトル半値幅（Δλ）：両色とも約20 nmで、比較的純粋なスペクトル出力を示します。

電気的パラメータ：

• 順方向電圧（VF）：代表値は2.0Vで、10mA時には1.6V（最小）から2.5V（最大）の範囲です。このパラメータは、回路設計における電流制限抵抗の計算に極めて重要です。
• 逆方向電流（IR）：逆方向電圧（VR）5V印加時、最大10 μA。重要：このデバイスは逆バイアス下での動作を想定していません。このテスト条件は特性評価のみを目的としています。

3. ビニングシステム仕様

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは光度と主波長に基づいてビンに分類されます。

3.1 光度ビニング

各色について2つの光度ビンが定義されており、ビン限界値には±30%の許容差があります。

• ビン A：4 mcd ～ 13 mcd @ 10mA
• ビン B：13 mcd ～ 29 mcd @ 10mA

3.2 主波長ビニング

波長ビンは発光色を厳密に制御し、ビン限界値には±1nmの許容差があります。

黄緑の場合：

• ビン 1：565 nm ～ 569 nm
• ビン 2：569 nm ～ 572 nm

イエローの場合：

• ビン 1：582 nm ～ 588 nm
• ビン 2：588 nm ～ 594 nm

光度と波長の具体的なビンコードは製品梱包に印字されており、設計者は輝度と色の均一性に関するアプリケーション要件に合致する部品を選択することができます。

4. 機械的・梱包情報

4.1 外形寸法

このデバイスは直角スルーホール実装スタイルを採用しています。主要な寸法上の注意点：

• 全ての寸法はミリメートル単位です。
• 特に寸法図に指定がない限り、標準公差は±0.25mmです。
• ハウジング材質は黒色プラスチックです。
• LEDは白色拡散レンズを備えています。

4.2 梱包仕様

部品は自動挿入用の業界標準のテープ＆リール形式で供給されます。

• キャリアテープ：黒色導電性ポリスチレン合金、厚さ0.50 mm ± 0.06 mm。
• リール容量：13インチリールあたり500個。
• 梱包階層：
  1. 1リール500個を、乾燥剤と湿度指示カードを入れた防湿バッグ（MBB）に収納。
  2. 2つのMBB（合計1000個）を内箱に梱包。
  3. 10個の内箱（合計10,000個）を外箱に梱包して出荷。

5. 組立、取り扱い、アプリケーションガイドライン

5.1 保管と湿気感受性

この製品はMSL3と定格されています。はんだリフロー時の湿気による損傷を防ぐため、以下の手順を遵守することが重要です。

• 未開封梱包：30°C以下、70%RH以下で保管。バッグ封入後1年以内に使用。
• 開封済み梱包：防湿バッグを開封した場合、部品は30°C以下、60%RH以下で保管する必要があります。
• フロアライフ：元のバッグを開封後、部品は168時間（7日）以内にIRリフローはんだ付けを行う必要があります。
• 長期保管/ベーキング：元のバッグ外で168時間を超えて保管する場合は、乾燥剤を入れた密閉容器で保管してください。組立前に、吸収した湿気を除去するため、少なくとも48時間60°Cでベーキングしてください。

5.2 はんだ付けと組立指示

• リード成形：必要な場合、LEDレンズ基部から少なくとも3mm離れた位置でリードを曲げてください。レンズ基部を支点として使用しないでください。室温ではんだ付け前に成形を行ってください。
• PCB組立：挿入時は最小限のクリンチング力で行い、部品への機械的ストレスを避けてください。
• はんだ付け：レンズ/ハウジング基部とリード上のはんだ付け点との間に、少なくとも2mmの距離を保ってください。レンズをはんだや洗浄溶剤に浸さないでください。
• 洗浄：組立後の洗浄が必要な場合は、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤のみを使用してください。

5.3 アプリケーション設計上の考慮点

• 電流制限：常に直列抵抗を使用して、順方向電流を推奨最大値20mA DCに制限してください。抵抗値は R = (電源電圧 - VF) / IF で計算します。VFはデータシートの代表値または最大順方向電圧です。
• 熱管理：電力損失は低いですが、動作周囲温度が85°Cを超えないようにしてください。LEDを他の発熱部品の近くに配置しないでください。
• 逆電圧保護：LEDは逆バイアス用に設計されていないため、例えばACや双極性駆動回路で使用する場合など、回路設計で逆電圧が印加されないようにしてください。並列（逆バイアス）の保護ダイオードが必要な場合があります。
• 視覚設計：110度の指向角と拡散レンズにより、広く均一な照明を提供します。黒色ハウジングは光の漏れを最小限に抑え、コントラストを向上させるため、パネル実装型インジケータに適しています。

6. 性能曲線と代表特性

データシートには、詳細な設計分析に不可欠な主要な関係性のグラフ表示が含まれています。

• 相対光度 vs. 順方向電流：光出力が電流とともに増加する様子を示します。高電流では発熱効果により一般的に準線形になります。
• 順方向電圧 vs. 順方向電流：ダイオードのI-V特性を示し、異なる駆動条件下での電圧要件を理解するのに重要です。
• 相対光度 vs. 周囲温度：接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示し、高温アプリケーションにおける重要な要素です。
• スペクトル分布：イエローと黄緑LEDの両方について、相対放射パワー対波長を示すグラフで、ピーク波長と主波長を強調しています。

これらの曲線により、設計者は非標準条件（例：異なる駆動電流や温度）下での性能を予測し、効率と寿命のために回路を最適化することができます。

7. 技術比較と差別化

このバイカラースルーホールLEDは、そのカテゴリにおいて特定の利点を提供します：

• 1パッケージでの多機能性：単一の直角パッケージに2つの異なる色（イエローと黄緑）を統合することで、2つの別々の単色LEDを使用する場合と比較して基板面積を節約し、在庫管理を簡素化します。
• 視認性の最適化：広指向角の拡散レンズと高コントラストの黒色ハウジングの組み合わせは、指向角と明瞭さが最も重要な状態表示に特化して設計されています。
• スルーホール向けの堅牢な構造：リード成形とはんだ付けクリアランスに関する設計上の考慮点は、スルーホール組立および潜在的な手作業の物理的要求に対応した部品であることを示しています。
• 標準化されたビニング：光度と波長の両方に対する明確なビニング構造は、複数のユニット間で厳密な色と明るさのマッチングを必要とするアプリケーションをサポートします。

8. よくある質問 (FAQ)

Q1: ピーク波長（λP）と主波長（λd）の違いは何ですか？

A1: ピーク波長は、発光出力が最大となる波長です。主波長は、CIE色度図上の色座標から導出され、LEDの知覚される色に一致する純粋なスペクトル色の単一波長を表します。色の仕様にはλdの方が関連性が高いことが多いです。

Q2: このLEDを20mAで連続駆動できますか？

A2: はい、20mA DCは最大連続順方向電流定格です。信頼性の高い長期動作のためには、特に高温環境が予想される場合、熱ストレスを軽減し寿命を延ばすために、10-15mAなどより低い電流でLEDを駆動することが推奨されることが多いです。

Q3: MSLはレベル3と定格されています。これは私の製造プロセスにとって何を意味しますか？

A3: 湿気感受性レベル3は、防湿バッグ開封後、リフローはんだ付け前にベーキングが必要になるまで、最大168時間（7日間）工場フロア条件（≤ 30°C / 60% RH）に曝露できることを意味します。バッグの開封時間を追跡し、時間制限を超えた場合はベーキング指示に従う必要があります。

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: 通常、希望する色（イエローまたは黄緑）について、必要な光度ビン（AまたはB）と主波長ビン（1または2）の組み合わせを指定します。例えば、イエロー、ビン B2は、より高い輝度（13-29 mcd）で主波長が588-594 nmのイエローLEDを指定します。利用可能な組み合わせについてはメーカーにご確認ください。

9. 設計と使用事例

シナリオ: ネットワークルーター用デュアルステータスインジケータの設計

設計者はフロントパネルに2つの状態インジケータが必要です：一つは電源オン（点灯イエロー）、もう一つはネットワークアクティビティ（点滅黄緑）です。スペースは限られています。

解決策：インジケータごとに1個のLTL-R14FGSAJH61T LEDを使用。

1. 回路設計：5Vレールから2つの独立した駆動回路を作成。各LEDについて、電流制限抵抗を計算。10mA時の代表VF 2.0Vを使用：R = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300Ω。標準の330Ω抵抗を使用すると約9.1mAとなり、安全で効率的な駆動電流となります。
2. マイクロコントローラインターフェース：2つのLEDのカソード（おそらく共通）をグランドに接続。イエローと黄緑チップのアノードは、330Ω抵抗を介してマイクロコントローラの別々のGPIOピンに接続。MCUはイエローLEDを点灯させ、黄緑LEDを点滅させてアクティビティを示すことができます。
3. 機械的実装：直角ハウジングにより、LEDは基板に対して平行にメインPCB上に実装され、レンズはルーターのフロントパネルの穴を通して上を向きます。黒色ハウジングは、近接して実装された2つのインジケータ間の光漏れを防ぎます。
4. 部品選定：数千台のユニット間で外観の一貫性を確保するため、設計者は電源オンインジケータ用の全てのLEDが同じ波長・光度ビン（例：イエロー、ビン A1）から選定されるように指定します。

このアプローチは基板面積を節約し、テープ＆リール部品の自動挿入による組立を簡素化し、クリーンでプロフェッショナルなインジケータソリューションを提供します。