LTL42FTBR3DH183Y 青色LEDランプ データシート - スルーホール - 470nm - 20mA - 78mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、青色のスルーホール実装型LEDランプの仕様を詳細に説明します。このデバイスは、回路基板インジケータ（CBI）として設計されており、LED部品と組み合う黒色プラスチック製直角ホルダー（ハウジング）を採用しています。この設計により、コントラスト比が向上し、プリント回路基板（PCB）への容易な組立が可能となります。本製品は、積み重ね可能な水平または垂直アレイを構成するのに適した構成で提供されています。

1.1 主な特長

• 回路基板への組立が容易な設計。
• 黒色ハウジングによりコントラスト比が向上し、視認性が向上。
• 低消費電力かつ高効率を特徴とします。
• RoHS指令に準拠し、鉛フリー製品です。
• T-1ランプパッケージに、470nmの光源色を持つInGaN青色チップを採用。

1.2 対象アプリケーション

• 通信機器
• コンピュータ周辺機器およびシステム
• 民生用電子機器
• 産業機器および制御装置

2. 技術パラメータ：詳細かつ客観的な解釈

2.1 絶対最大定格

以下の定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性がある限界値を定義します。すべての値は周囲温度（TA）25°Cで規定されています。

• 電力損失（Pd）：最大78 mW。これはデバイスが安全に熱として放散できる総電力です。
• ピーク順方向電流（IFP）：最大60 mA。この電流は、デューティサイクル≤1/10、パルス幅≤10μsのパルス条件下でのみ許容されます。
• DC順方向電流（IF）：最大20 mA。これは推奨される連続動作電流です。
• 動作温度範囲（Topr）：-30°C から +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。
• 保存温度範囲（Tstg）：-40°C から +100°C。
• リードはんだ付け温度：最大5秒間、260°C。LED本体から2.0mm（0.079インチ）の位置で測定。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは、TA=25°Cの通常動作条件下におけるデバイスの代表的な性能を定義します。

• 光度（Iv）：IF=20mA駆動時、1150 mcd（最小）、1900 mcd（代表値）。これは、放射される可視光の知覚される強さの尺度です。
• 指向角（2θ1/2）：30度（代表値）。これは、光度が中心（0°）での値の半分になる全角度です。
• ピーク発光波長（λP）：468 nm（代表値）。スペクトル放射強度が最大となる波長です。
• 主波長（λd）：IF=20mA時、470 nm（代表値）。これは、放射光の色と知覚的に一致する単一波長です。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：25 nm（代表値）。放射光のスペクトル純度または帯域幅の尺度です。
• 順方向電圧（VF）：IF=20mA時、2.6V（最小）、3.2V（代表値）、3.8V（最大）。動作時のLED両端の電圧降下です。
• 逆方向電流（IR）：逆方向電圧（VR）5V時、最大10 μA。重要：このデバイスは逆方向動作用に設計されていません。この試験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

アプリケーションにおける一貫性を確保するため、LEDは主要な光学パラメータに基づいて選別（ビニング）されます。光度のビンコードは各梱包袋に印字されています。

3.1 光度ビニング

試験電流20mAでビニングが行われます。各ビン限界値の許容差は±15%です。

• ビン Q：1150 mcd（最小）から 1500 mcd（最大）
• ビン R：1500 mcd（最小）から 1900 mcd（最大）
• ビン S：1900 mcd（最小）から 2500 mcd（最大）
• ビン T：2500 mcd（最小）から 3200 mcd（最大）
• ビン U：3200 mcd（最小）から 4200 mcd（最大）

3.2 主波長ビニング

試験電流20mAでビニングが行われます。各ビン限界値の許容差は±1nmです。

• ビン B07：460.0 nm（最小）から 465.0 nm（最大）
• ビン B08：465.0 nm（最小）から 470.0 nm（最大）
• ビン B09：470.0 nm（最小）から 475.0 nm（最大）

4. 性能曲線分析

代表的な性能曲線は、様々な条件下での主要パラメータ間の関係を示します。これらは堅牢な回路設計に不可欠です。

• 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、一般的に準線形の関係にあり、電流制御の重要性を強調しています。
• 相対光度 vs. 周囲温度：光出力の負の温度係数を実証します。周囲温度が上昇すると光度は減少します。
• 順方向電圧 vs. 順方向電流：ダイオードの指数関数的なI-V特性を示し、直列抵抗値の計算に重要です。
• スペクトル分布：波長全体にわたる相対放射パワーを示すグラフで、ピーク波長約468nmを中心とし、特徴的な半値幅を持ちます。

5. 機械的仕様および梱包情報

5.1 外形寸法

本デバイスは、黒色プラスチック製直角ホルダーに収められた標準T-1（3mm）LEDランプを使用します。主な寸法上の注意点は以下の通りです：

• 特に断りのない限り、すべての寸法はミリメートル単位で提供され、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自体は青色拡散レンズを備えています。

5.2 極性識別

カソードリードは、通常、LEDレンズの平坦部、短いリード（ユーザーが均一に切断した場合）、またはハウジング上のマーキングで識別されます。確定的な極性識別には、常に詳細な外形図を参照してください。

5.3 梱包仕様

LEDはバルク梱包で供給されます。梱包仕様には、内箱あたりの数量（4,200個/内箱に改訂）および全体のマスターカートン構成（ロジスティクス計画のための寸法および総重量を含む）が詳細に記載されています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 保管条件

最適な保存寿命のため、LEDは30°C以下、相対湿度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場合は、3ヶ月以内に使用してください。元の梱包外での長期保管には、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。

6.2 リード成形

リードを曲げる必要がある場合は、この作業をはんだ付けの前

に、通常の室温で行ってください。LEDレンズの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。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、機械的ストレスを避けるため、最小限の締め付け力で行ってください。

6.3 はんだ付けプロセス重要：

• レンズ/ホルダーの基部からはんだ付け点まで、最低2mmのクリアランスを確保してください。レンズ/ホルダーをはんだに浸漬しないでください。手はんだ（はんだごて）：
• 最大温度350°C、最大3秒間（1回のみ）。フローはんだ付け：
• 最大100°Cまで最大60秒間予熱してください。はんだウェーブ温度は最大260°C、最大5秒間とします。はんだウェーブがレンズ/ホルダー基部の2mm以内に近づかないようにデバイスを配置してください。重要事項：このスルーホール型LED製品には、IRリフローはんだ付けは適しません

。過度の温度または時間は、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。

6.4 洗浄

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を使用してください。強力な洗浄剤や研磨剤は避けてください。

7. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

7.1 駆動方法LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを使用する際に均一な輝度を確保するためには、各LEDを直列に接続された専用の電流制限抵抗で駆動することを強く推奨します

（回路モデルA）。順方向電圧（VF）特性のばらつきにより電流分配が不均一になり、結果として輝度が不均一になるため、LEDを直接並列に接続する方法（回路モデルB）は推奨されません。

7.2 静電気放電（ESD）保護

• このLEDは静電気放電による損傷を受けやすいです。取り扱いおよび組立エリアでは、以下のESD対策を実施してください：
• 作業者は接地されたリストストラップまたは帯電防止手袋を着用する必要があります。
• すべての機器、作業台、保管ラックは適切に接地する必要があります。
• 取り扱い中にプラスチックレンズに蓄積する可能性のある静電気を中和するために、イオナイザーを使用してください。

作業者がESD防止手順について訓練を受けていることを確認してください。

7.3 熱管理

電力損失は比較的低い（最大78mW）ですが、温度範囲の上限（+85°C）で動作させると、温度特性曲線に示すように光出力が大幅に減少します。一貫した長期性能のためには、十分な通風を考慮した設計を行い、LEDを他の発熱部品の近くに配置しないようにしてください。

8. 技術比較および差別化

このスルーホールLEDランプは、一体型の直角黒色ホルダーにより差別化されています。これにより、組立が簡素化され、別個のクリップやスペーサーに取り付けられた標準的なラジアルLEDと比較して光学的コントラストが向上します。輝度と波長の両方で指定されたビニングは、複数のインジケータ間で色や輝度のマッチングを必要とするアプリケーションにおいて、設計者に予測可能な性能を提供します。標準的なフローはんだ付けおよび手はんだ付けプロセスとの互換性により、幅広い主流の電子機器製造ワークフローに適しています。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）

9.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λP）は、放射される光パワーが最大となる物理的な波長です。主波長（λd）は、CIE色度図から導出される測色量です。人間の目が光源の色と一致すると知覚する単一波長です。この青色LEDのような単色光源では、通常これらは非常に近い値になります（468nm対470nm）。

9.2 より高い輝度を得るために、このLEDを30mAで駆動できますか？

いいえ。DC順方向電流の絶対最大定格は20mAです。この定格を超えると、デバイスの寿命が短縮されるリスクや、過熱または電流過負荷による即時故障のリスクがあります。

9.3 直列抵抗値をどのように計算しますか？

オームの法則を使用します：R = (電源電圧 - VF) / IF。例えば、5V電源（電源電圧）、代表的なVF 3.2V、希望するIF 20mA（0.02A）の場合：R = (5 - 3.2) / 0.02 = 90 オーム。電流が限界を超えないことを保証するための保守的な設計では、データシートの最大VF（3.8V）を使用してください：R_min = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 オーム。定格電力（P = IF² * R）を考慮し、60オームから90オームの間の標準抵抗値を選択してください。

9.4 このLEDは屋外使用に適していますか？

データシートには、このLEDが屋内および屋外の表示に適していると記載されています。ただし、動作温度範囲は-30°Cから+85°Cです。直射日光、紫外線照射、またはより広い温度変動がある過酷な屋外環境では、LED周囲の局所的な周囲温度が仕様内に収まり、材料が耐候性であることを確保するために、具体的な設置方法（筐体、シーリング）を評価する必要があります。

10. 実践的な設計および使用事例シナリオ：産業機器用の状態表示パネルの設計。

1. システム作動中、通信リンク確立、故障状態を示すために、複数の青色インジケータが必要です。LTL42FTBR3DH183Y LEDを使用：ビニング選択：
2. パネル上のすべてのインジケータが一貫した輝度と色を持つように、光度にはビンR（1500-1900mcd）、主波長にはビンB08（465-470nm）を指定します。回路設計：
3. 24V DC電源用の駆動回路を設計します。最大VF 3.8V、IF=20mAを使用すると、直列抵抗はR = (24V - 3.8V) / 0.02A = 1010 オームです。1kΩ、1/4Wの抵抗が適しています。各LEDに専用の抵抗を設けます。PCBレイアウト：
4. 機械図面に従ってLED取付穴を配置します。はんだ付けクリアランスのために、LED基部の周囲に少なくとも2mmの立ち入り禁止領域を確保してください。組立プロセス：

組立中、作業者はESDプロトコルに従います。LEDを挿入し、指定されたプロファイルを使用してリードをフローはんだ付けし、はんだが高く上がりすぎないようにします。はんだ付け後の洗浄は不要です。

11. 動作原理の紹介

このデバイスは発光ダイオード（LED）です。半導体材料（青色光の場合はInGaN - 窒化インジウムガリウム）におけるエレクトロルミネッセンスの原理に基づいて動作します。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。InGaN材料の特定のバンドギャップエネルギーが、放射される光の波長（色）を決定し、この場合は青色領域（約470nm）です。拡散レンズと黒色ハウジングが放射光を整形し、方向付けます。

12. 技術トレンド（客観的視点）