LTL5H3TBDS 青色LEDデータシート - スルーホールランプ - 110x45度視野角 - 3.0-4.0V順電圧 - 35mA最大電流 - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、スルーホール実装用に設計された高効率青色拡散LEDランプの完全な技術仕様を提供します。本デバイスは、青色光を発光するためにInGaN（窒化インジウムガリウム）技術を採用しています。広い視野角を特徴とし、広範囲の照明や状態表示を必要とするアプリケーションに適しています。この部品の主な利点は、消費電力に対する高い光度出力、低電流要件による集積回路との互換性、プリント基板やパネルへの多様な実装オプションです。

2. 詳細な技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

デバイスの動作限界は、周囲温度（T_A）25°Cで定義されています。これらの定格を超えると、永久損傷を引き起こす可能性があります。

• 電力損失：最大125 mW。
• 直流順電流（I_F）：連続35 mA。
• ピーク順電流：パルス条件下（1/10デューティサイクル、10msパルス幅）で許容される最大100 mA。
• デレーティング：最大順電流は、25°Cを超える摂氏1度ごとに0.6 mAずつ線形にデレートする必要があります。
• 動作温度範囲：-30°C ～ +85°C。
• 保存温度範囲：-40°C ～ +100°C。
• リードはんだ付け温度：LED本体から2.0mm（0.0787インチ）の位置で測定し、最大5秒間260°C。

2.2 電気的・光学的特性

主要な性能パラメータは、特に指定がない限り、T_A=25°C、標準試験電流（I_F）20mAで測定されます。

• 光度（I_V）：最小430 mcdから最大1210 mcdの範囲で、代表値は700 mcdです。測定はCIEの眼応答曲線に従い、保証値には±15%の試験公差が適用されます。
• 視野角（2θ_1/2）：非対称で110°（長軸）／45°（短軸）。これは、強度が軸上の値の半分に低下するオフ軸角度です。
• ピーク発光波長（λ_P）：代表値473 nm。
• 主波長（λ_d）：465 nmから475 nmの範囲で、知覚される色を定義します。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：約20 nmで、スペクトル純度を示します。
• 順電圧（V_F）：20mA時、3.0Vから4.0Vの間。
• 逆電流（I_R）：逆電圧（V_R）5V時、最大100 µA。

3. ビニングシステム仕様

LEDは、アプリケーション内での一貫性を確保するために、主要な光学パラメータに基づいてビンに分類されます。

3.1 光度ビニング

ビンは、I_F=20mA時の最小および最大光度値で定義され、ビン限界値には±15%の公差が適用されます。

• ビンコード NS：430 mcd（最小） ～ 600 mcd（最大）
• ビンコード NT：600 mcd ～ 860 mcd
• ビンコード NU：860 mcd ～ 1210 mcd

特定のビンコードは各梱包袋に印字されています。

3.2 主波長ビニング

LEDは、主波長でも±1nmの公差でビニングされます。

• ビンコード B08：465 nm ～ 470 nm
• ビンコード B09：470 nm ～ 475 nm

4. 性能曲線分析

データシートは、主要パラメータ間の関係を示す代表的な特性曲線を参照しています。提供されたテキストでは具体的なグラフは詳細に記述されていませんが、標準的なLED曲線には通常以下が含まれます：

• 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）：指数関数的関係を示し、定電流回路の設計に重要です。
• 光度 vs. 順電流：最大定格まで、光出力が電流とともにどのように増加するかを示します。
• 光度 vs. 周囲温度：接合温度の上昇に伴う出力の低下を示し、熱管理の重要性を強調します。
• スペクトル分布：相対強度と波長の関係を示すプロットで、約473 nmにピークがあり、約20 nmの半値幅を示します。
• 視野角パターン：非対称の110°/45°強度分布を描いた極座標プロット。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法および注意事項

LEDは拡散レンズを備えたスルーホールパッケージです。主な寸法上の注意点は以下の通りです：

• 全ての寸法はミリメートル単位です（括弧内にインチ単位を併記）。
• 特に指定がない限り、標準公差±0.25mm（.010インチ）が適用されます。
• 部品フランジ下の樹脂の最大突出は1.0mm（.04インチ）です。
• リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る点で測定されます。
• リード成形時には、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で曲げを行い、エポキシ本体および内部ダイ接続部へのストレスを避けてください。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 はんだ付けプロセス

損傷を防ぐため、適切なはんだ付けが重要です。はんだ付け点とレンズ基部の間には最低3mmのクリアランスを確保する必要があります。

• 手はんだ（はんだごて）：最高温度300°C、リードあたり最大3秒。これは一度だけ行ってください。
• フローはんだ付け：最大100°Cまで最大60秒間予熱。はんだ波温度は260°Cを超えず、接触時間は最大5秒に制限してください。
• 重要：赤外線（IR）リフローはんだ付けは、このスルーホールLED製品には適していません。過度の熱や時間はレンズの変形や致命的な故障を引き起こす可能性があります。

6.2 保管および取り扱い

• 保管：周囲温度30°C以下、相対湿度70%以下を推奨します。元の梱包から取り出したLEDは、3ヶ月以内に使用してください。長期保管の場合は、乾燥剤入りの密閉容器または窒素雰囲気を使用してください。
• 洗浄：必要に応じて、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤を使用してください。
• ESD保護：LEDは静電気放電に敏感です。接地リストストラップ、静電気防止手袋、接地作業台、およびレンズ上の静電気を中和するイオナイザーを使用してください。

7. 梱包および注文情報

標準梱包仕様は以下の通りです：

• 静電気防止梱包袋あたり500個。
• 内箱あたり10梱包袋（合計5,000個）。
• 外装出荷箱あたり8内箱（合計40,000個）。
• 出荷ロット内では、最終梱包のみが満量でない数量を含む場合があります。

このデバイスの主要部品番号はLTL5H3TBDS.

8. アプリケーション推奨事項および設計上の考慮点

8.1 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。特に並列構成で複数のLEDを使用する場合、均一な輝度を確保するために、各LEDに直列の電流制限抵抗が必須です。データシートの回路Aとラベル付けされた回路図が推奨構成です。個別の抵抗なしでLEDを並列駆動すること（回路B）は推奨されません。個々のLED間の順電圧（V_F）特性のわずかなばらつきが、電流分担、ひいては知覚される輝度に大きな差を生じさせる可能性があるためです。

抵抗値（R）はオームの法則を使用して計算できます：R = (V_電源- V_F) / I_F。ここで、V_Fは保守的に（例えば、最大値の4.0V）選択し、全てのユニットで電流が所望のレベルを超えないようにする必要があります。

8.2 熱管理

電力損失は比較的低い（最大125 mW）ですが、25°Cを超えるごとに0.6 mA/°Cのデレーティング仕様は信頼性にとって重要です。高温環境または高デューティサイクルのアプリケーションでは、最大連続電流をそれに応じて低減する必要があります。PCB上の十分な間隔と密閉空間の回避は、放熱に役立ちます。

8.3 代表的なアプリケーションシナリオ

このLEDは、一般的な電子機器を対象としており、以下を含みます：

• 民生電子機器、家電製品、産業用制御パネルの状態および電源インジケータ。
• スイッチ、レジェンド、または小型パネルのバックライト。
• 玩具やノベルティアイテムの装飾照明。
• 広い視野角が有益な一般的な信号表示および照明。

重要事項：データシートは、航空、医療、輸送、または安全クリティカルなシステムなど、故障が生命や健康を危険にさらす可能性のあるアプリケーションでこのLEDを使用する前に、相談が必要であることを明示しています。

9. 技術比較および差別化

このLEDの主要な差別化機能は、以下の属性の特定の組み合わせです：

• 広い非対称視野角（110°/45°）：円形の視野パターンを持つ多くのLEDとは異なり、この非対称パターンは、前面から見るパネルインジケータなど、広い水平広がりとより制限された垂直広がりを必要とするアプリケーションに理想的です。
• 拡散レンズ：拡散レンズ材料は光出力を和らげ、グレアを低減し、より均一な外観を作り出します。これは直接見られる状態インジケータに好ましいです。
• スルーホールの信頼性：一部の表面実装品と比較して、堅牢な機械的固定と歴史的に実証されたはんだ接合の信頼性を提供し、振動を受けるアプリケーションや手作業組立を必要とするアプリケーションで有利です。
• InGaN技術：指定された波長と強度特性を持つ効率的な青色光生成を提供します。

10. よくある質問（FAQ）

10.1 5Vロジック出力から直接このLEDを駆動できますか？

できません。順電圧は3.0Vから4.0Vの範囲です。電流制限抵抗なしで5V電源に直接接続すると、LEDに過剰な電流が流れ、絶対最大定格を超え、即時または急速な故障を引き起こします。常に直列抵抗が必要です。

10.2 なぜ視野角は非対称なのですか？

非対称視野角（110°長軸、45°短軸）は、LEDチップの構造と拡散レンズパッケージの形状によるものです。これは、前面パネルインジケータのように、上下の視認性よりも左右の広い視認性がより重要な特定のアプリケーションのために発光パターンを調整する設計上の特性です。

10.3 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λ_P）：スペクトル出力が最大となる単一波長（例：473 nm）。主波長（λ_d）：CIE色度図から導出された計算値で、LEDの実際の出力と同じ色に見える純粋な単色光の単一波長を表します。知覚される色を最もよく定義するパラメータです（例：465-475 nm）。

10.4 アプリケーションに適した正しいビンをどのように選択しますか？

最悪条件（例：最高温度、最小V_F）下でアプリケーションに必要な最小輝度に基づいて、光度ビン（NS、NT、NU）を選択してください。色が重要なアプリケーションでは、製品内の全てのユニットで一貫性を確保するために、主波長ビン（B08、B09）を指定してください。特定のビン組み合わせの入手可能性については、メーカーまたは販売代理店にご相談ください。

11. 実践的設計ケーススタディ

シナリオ：5V電源ラインで駆動する、前面パネル用の3つの青色LED状態インジケータクラスタを設計。均一な輝度が不可欠。

1. 回路設計：推奨される回路A構成を使用：各LEDに5V電源に接続された独自の直列抵抗を設ける。
2. 電流選択：駆動電流を選択。20mAが標準ですが、強度（低電流でのビニング表を確認）が十分であれば、低電力／長寿命のために15mAを使用することも可能。
3. 抵抗計算：電流制限のための最悪ケースV_F（最小）を使用：R = (5V - 3.0V) / 0.020A = 100Ω。期待される輝度のための代表V_Fを使用：R = (5V - 3.5V) / 0.020A = 75Ω。標準の82Ω抵抗は良い妥協点で、各LEDの実際のV_Fに応じて、I_Fは約18-24mAになります。
4. ビニング：より高く一貫した輝度のために、ビンNTまたはNUを指定。望ましい青色調に基づいて、ビンB08またはB09を指定。
5. レイアウト：LEDをPCB上に配置し、曲げる前に少なくとも3mmの直線リードを確保。PCB上のはんだ付け点がLED本体から>3mm離れていることを確認。
6. 組立：まずリードを成形し、その後PCBに挿入。指定されたプロファイルでのフローはんだ付け、または注意深い手はんだ付けを使用。

12. 動作原理紹介

このLEDは半導体フォトニックデバイスです。そのコアは、p-n接合を形成するInGaN材料で作られたチップです。接合の閾値を超える順電圧が印加されると、電子と正孔が接合を横切って注入されます。これらの電荷キャリアが再結合すると、エネルギーが光子（光）の形で放出されます。InGaN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、これが直接発光の波長（色）、この場合は青色を決定します。チップを囲む拡散エポキシレンズは、チップを保護し、ビームを指定された視野パターンに整形し、光を拡散させてグレアを低減する役割を果たします。

13. 技術トレンドと背景

表面実装デバイス（SMD）LEDは、その小さなサイズと自動組立への適合性から現代の大量生産電子機器を支配していますが、このようなスルーホールLEDも依然として関連性があります。その主な利点は、機械的堅牢性、手動プロトタイピングと修理の容易さ、場合によっては長いリードによる優れた放熱です。使用されているInGaN技術は成熟しており、青色発光に対して非常に効率的です。一般的なLED技術の現在のトレンドは、効率（ルーメン毎ワット）の向上、白色LEDの演色評価数（CRI）の改善、小型化および高電力パッケージの開発に焦点を当てています。インジケータタイプのLEDでは、バッテリー駆動デバイスでエネルギーを節約するために、十分な輝度を維持しながら動作電流を低減する方向にあります。