LTL-R42TBN4D2H229 青色LEDランプ データシート - スルーホール - 20mA - 3.8V - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTL-R42TBN4D2H229は、プリント基板（PCB）アプリケーション向けに設計されたスルーホール実装型LEDランプです。これは、LEDランプと組み合わされる黒色プラスチック製直角ホルダー（ハウジング）を利用する、回路基板インジケータ（CBI）ファミリーの構成部品です。この設計により組み立てが容易となり、積層や水平・垂直アレイの構築を可能にする構成で提供されています。

1.1 中核的利点

• 組み立ての容易さ：設計は、簡便な基板組み立てプロセスに最適化されています。
• コントラストの向上：黒色ハウジング材により、点灯時のインジケータの視覚的コントラスト比が向上します。
• 材料適合性：本製品はハロゲン含有量が低い特徴を有します。
• 互換性：集積回路（I.C.）との互換性があり、低電流要件を満たします。
• 光学性能：ランプは均一な光の外観を得るため、白色拡散レンズを採用しています。
• 効率性：低消費電力と高発光効率を提供します。
• 光源：T-1サイズのランプは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体チップを使用し、ピーク波長約470nmの青色光を放射します。

1.2 対象アプリケーション

このLEDは、以下のような幅広い電子機器に適しています：

• コンピュータシステムおよび周辺機器
• 通信機器
• 民生用電子機器
• 産業用機器および制御装置

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生じる可能性がある限界値を定義します。全ての値は周囲温度（TA）25°Cで規定されています。

• 電力損失（Pd）：最大117 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。
• ピーク順電流（IFP）：最大100 mA。この電流はパルス条件下（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 0.1ms）でのみ印加可能です。
• 直流順電流（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：-40°C から +85°C。デバイスはこの環境温度範囲内で機能するように設計されています。
• 保存温度範囲：-55°C から +100°C。動作していない状態では、この範囲内でデバイスを保管できます。
• リードはんだ付け温度：最大5秒間、260°C。測定は素子本体から2.0mm（0.079インチ）離れた位置で行います。これはフローはんだ付けや手はんだ付けプロセスにおいて重要です。

2.2 電気的・光学的特性

これらは、特に断りのない限り、TA=25°C、IF=20mAで測定した代表的な性能パラメータです。

• 光度（Iv）：180 mcd（最小）、400 mcd（代表値）、880 mcd（最大）。これは放射される知覚光パワーの尺度です。特定ユニットの実際のIv値は、そのビンコードによって決定されます（セクション4参照）。これらのビン限界値には±15%の試験許容差が適用されます。
• 指向角（2θ1/2）：60度（代表値）。これは、光度が中心軸で測定された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）。これはスペクトル発光が最も強くなる波長です。
• 主波長（λd）：460 nm（最小）、470 nm（代表値）、475 nm（最大）。これは、光の知覚される色を最もよく表す単一波長であり、CIE色度図から導出されます。ユニットはこれに応じてビニングされます（セクション4参照）。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：25 nm（代表値）。これは放射光のスペクトル純度または帯域幅を示します。
• 順方向電圧（VF）：3.2 V（最小）、3.8 V（代表値）。これは、指定された順電流で動作時のLED両端の電圧降下です。
• 逆方向電流（IR）：逆方向電圧（VR）5Vを印加した場合、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. ビニングシステムの説明

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。

3.1 光度ビニング

LEDは、IF=20mAで測定された光度に基づいてビンに分類されます。ビンコードは梱包袋に印字されています。

• H：180 mcd から 240 mcd
• J：240 mcd から 310 mcd
• K：310 mcd から 400 mcd
• L：400 mcd から 520 mcd
• M：520 mcd から 680 mcd
• N：680 mcd から 880 mcd

注記：各ビン限界値の許容差は±15%です。

3.2 主波長（色相）ビニング

LEDは色の一貫性を制御するため、主波長によってもビニングされます。

• B07：460.0 nm から 465.0 nm
• B08：465.0 nm から 470.0 nm
• B09：470.0 nm から 475.0 nm

注記：各ビン限界値の許容差は±1 nmです。

4. 性能曲線分析

データシートには、設計エンジニアにとって必須の代表的な特性曲線が含まれています。

• 相対光度 vs. 順電流：この曲線は、光出力が駆動電流とともにどのように増加するかを示し、高電流域では一般的に準線形関係を示します。
• 相対光度 vs. 周囲温度：この曲線は、接合温度が上昇すると光出力が減少する熱消光効果を示しています。高温または高電流アプリケーションにおける熱管理には、この理解が重要です。
• 順方向電圧 vs. 順電流：これはダイオードのI-V特性を示し、指数関数的関係と、推奨20mA電流における代表的な動作電圧を示しています。
• スペクトル分布：468nmのピークを中心に、定義された半値幅を持つ、波長の関数としての相対放射パワーを示すグラフです。

5. 機械的・梱包情報

5.1 外形寸法

この部品は直角スルーホール設計を特徴とします。主な寸法に関する注記は以下の通りです：

• 全ての寸法はミリメートルで提供され、括弧内にインチ表記があります。
• 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mm（±0.010インチ）です。
• ハウジング材質は黒色プラスチックです。
• LEDランプ（図中のLED1およびLED2）は青色で、白色拡散レンズを備えています。

5.2 梱包仕様

LEDは自動組み立て用にテープ&リールで供給されます。

• キャリアテープ：黒色導電性ポリスチレン合金製、厚さ0.50mm ±0.06mm。
• リール：標準13インチリールに350個を収納。
• 段ボール梱包：
  • 2リール（合計700個）が、湿度指示カードと乾燥剤2個と共に1つの防湿バッグ（MBB）に梱包されます。
  • 1 MBBが1つの内箱に梱包されます。
  • 10内箱（合計7,000個）が1つの外箱に梱包されます。

6. はんだ付け・組み立てガイドライン

6.1 保管

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、乾燥剤入りの密閉容器または窒素デシケーターを使用してください。

6.2 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。

6.3 リード成形

リードを曲げる必要がある場合は、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で行ってください。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。リード成形は室温で行い、かつはんだ付けプロセスの前に行う必要があります。

6.4 はんだ付けプロセス

重要な規則：レンズ/ホルダーの基部からはんだ付けポイントまでの最小距離を2mm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。

• はんだごて：最高温度350°C。リードごとの最大はんだ付け時間は3秒（1回のみ）。
• フローはんだ付け：
  • 予熱：最大120°C、最大100秒。
  • はんだ波：最大260°C。
  • はんだ付け時間：最大5秒。
  • 浸漬位置：エポキシバルブの基部から2mm以上離す。

警告：過度の温度や時間は、レンズの変形やLEDの致命的な故障を引き起こす可能性があります。はんだ付け中、LEDが高温の間にリードに機械的ストレスを加えないでください。

7. アプリケーション設計上の考慮事項

7.1 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列接続する際に均一な輝度を確保するためには、強く推奨します各LEDに直列に個別の電流制限抵抗を使用することです（回路モデルA）。個別の抵抗なしでLEDを直接並列接続すること（回路モデルB）は避けてください。LED間の順方向電圧（VF）特性のわずかなばらつきが大きな電流不均衡を引き起こし、輝度の不均一や一部のデバイスの過電流の原因となります。

7.2 ESD（静電気放電）保護

このLEDは、静電気放電や電源サージによる損傷を受けやすいです。取り扱いおよび組み立て時には、標準的なESD防止対策を実施してください：

• 導電性リストストラップと接地された作業台を使用する。
• 作業エリアの静電気を中和するためにイオナイザーを設置する。
• 部品を導電性または帯電防止包装で保管・輸送する。

8. 技術比較とトレンド

8.1 設計上の利点

LTL-R42TBN4D2H229のスルーホール設計は、表面実装デバイス（SMD）と比較して堅牢性と手動プロトタイピングの容易さを提供します。一体化された黒色直角ホルダーは機械的安定性を提供し、コントラストを向上させ、ステータスインジケータの基板レイアウトを簡素化します。輝度と波長のビニングシステムは、視覚的一貫性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。

8.2 業界における位置付け

表面実装技術（SMT）が大量自動生産を支配していますが、このようなスルーホール部品は、より高い機械的強度が必要なアプリケーション、少量生産や修理シナリオでの容易な手動組み立て、および著しい熱的または機械的ストレスがかかる環境において、依然として不可欠です。青色発光にInGaN技術を使用することは、成熟した信頼性の高い半導体プロセスを表しています。詳細なはんだ付けおよび取り扱いガイドラインの包含は、製造プロセスにおける信頼性と歩留まりに対する業界の焦点を反映しています。

9. よくある質問（FAQ）

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、LEDが最も多くの光パワーを放射する単一波長です。主波長（λd）はCIE色座標から計算され、光の知覚される色を表します。青色LEDのような単色光源では、これらはしばしば近い値になりますが、アプリケーションにおける色合わせに関連するパラメータはλdです。

9.2 このLEDを定電圧源で駆動できますか？

推奨されません。順方向電圧（VF）には許容差があり、温度によって変化します。定電圧駆動では電流、したがって輝度が大きく変動する可能性があります。常に、電圧源と直列抵抗や定電流ドライバなどの電流制限方法を使用してください。

9.3 はんだ付けに最小距離が指定されているのはなぜですか？

2mmの最小距離は、過度の熱がリードを伝わって内部の半導体ダイやエポキシレンズ材質を損傷するのを防ぎます。熱衝撃によりレンズが割れたり白濁したりする可能性があります。

9.4 注文時のビンコードはどのように解釈すればよいですか？

注文時に、必要なIv（例：'K'ビン：310-400 mcd）およびλd（例：'B08'ビン：465-470 nm）のビンコードを指定して、設計に適した光学特性を持つLEDを受け取るようにしてください。ビンコードは梱包に印字されています。

10. 実用的なアプリケーション例

10.1 パネルステータスインジケータの設計

シナリオ：設計者は、産業用制御パネル用に明るく一貫性のある青色の電源オンインジケータを必要としています。複数のユニットで外観を同一にする必要があります。

1. 部品選定：直角視認性、高コントラストの黒色ハウジング、および利用可能な輝度のためにLTL-R42TBN4D2H229を選択します。
2. ビニング：狭い輝度ビン（例：'L'または'M'）と特定の色相ビン（例：'B08'）を指定して、全てのパネル間で色と輝度の均一性を確保します。
3. 回路設計：パネルは12V電源ラインを使用します。代表的なVFが3.8V（20mA時）のLEDの場合、直列抵抗を計算します：R = (電源電圧 - VF) / IF = (12V - 3.8V) / 0.020A = 410 Ω。標準の430 Ω、1/4W抵抗を使用します。各インジケータLEDに個別の抵抗を配置します。
4. PCBレイアウト：LEDのフットプリントを直角の向きを考慮して配置します。LED本体の取り付け穴の端からはんだパッドが少なくとも2mm離れていることを確認します。
5. 組み立て：指定されたフローはんだ付けプロファイルに従い、LEDを保護するために予熱およびはんだ波接触の時間/温度を超えないようにします。

データシートのパラメータに基づくこの体系的なアプローチにより、信頼性が高く視覚的に一貫した最終製品が確保されます。