T1-3/4 グリーンLEDランプ データシート - 5mm径 - 順電圧4.0V - 消費電力123mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、スルーホール実装向けに設計された高効率・低消費電力のグリーンLEDランプの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、InGaN（窒化インジウムガリウム）技術を採用し、鮮明な緑色光を出力します。主な利点として、低電流要件による集積回路との互換性、およびプリント基板やパネルへの多様な実装オプションが挙げられます。一般的なT-1 3/4パッケージ径（約5mm）は、民生電子機器、計測機器、汎用信号表示など、幅広いインジケータおよび照明用途に適した標準部品となっています。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 絶対最大定格

本デバイスは、信頼性を確保し損傷を防ぐため、厳格な環境および電気的限界内での動作が定格されています。最大消費電力は、周囲温度（T_A）25°Cにおいて123 mWです。直流順電流は30 mAを超えてはなりません。パルス動作では、特定の条件下（デューティ比1/10、パルス幅0.1 ms）で、ピーク順電流100 mAが許容されます。動作温度範囲は-25°Cから+80°C、保管温度範囲は-30°Cから+100°Cです。はんだ付け時には、はんだ付け点がLED本体から少なくとも1.6mm（0.063インチ）離れていることを条件に、リード線は最大5秒間260°Cに耐えることができます。

2.2 電気的・光学的特性

主要性能パラメータはT_A=25°Cで測定されます。光度（I_V）は、順電流（I_F）20 mAにおいて、標準値8000ミリカンデラ（mcd）、最小2500 mcd、最大18800 mcdです。保証光度値には±15%の許容差が適用されます。視野角（2θ_1/2）（軸上強度の半分に低下する軸外角度として定義）は20度です。主波長（λ_d）は525 nmで緑色スペクトルに位置し、スペクトル線半値幅（Δλ）は35 nmです。順電圧（V_F）は、I_F=20mAにおいて、標準値4.0V、最大4.0Vです。逆電流（I_R）は、逆電圧（V_R）5V印加時に最大100 μAです。本デバイスは逆動作用に設計されていないことに注意することが重要です。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

LEDの光出力は、アプリケーションでの一貫性を確保するためにビンに分類されます。各梱包袋に印字されたビンコードは、20mA時の最小および最大光度を分類します。ビンの範囲はT2（2500-3390 mcd）からW2（14110-18800 mcd）までです。各ビン限界値には±15%の許容差があります。このシステムにより、設計者は特定のアプリケーションに必要な輝度レベルのLEDを選択でき、複数のLEDを一緒に使用する際の視覚的な均一性を確保できます。

4. 性能曲線分析

具体的なグラフデータは文書内（4ページの標準的電気/光学特性曲線）で参照されていますが、このような部品の標準的な分析には、指数関数的関係を示し電流制限回路の設計に役立つ順電流対順電圧（I-V）曲線が含まれます。光度対順電流曲線は、通常、動作範囲内でほぼ線形関係を示します。光度対周囲温度曲線は、高温での出力低下を理解する上で重要です。スペクトル分布曲線は、指定された35 nmの半値幅を持つ525 nmの主波長を中心とします。

5. 機械的・梱包情報

本LEDは、ウォータークリアレンズを備えた標準的なT-1 3/4ラウンドパッケージを採用しています。主要な寸法上の注意点は以下の通りです：特に明記されていない限り、すべての寸法はミリメートル（インチ）単位で、一般的な公差は±0.25mm（.010"）です。フランジ下の樹脂の最大突出は1.0mm（.04"）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。正しい機械的取り扱いが不可欠です。はんだ付け前に、内部応力を避けるため、通常温度でLEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた点でリードを成形する必要があります。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

適切な取り扱いはLEDの長寿命化に重要です。はんだ付け中は、レンズ基部とはんだ付け点の間に少なくとも2mmのクリアランスを確保する必要があります。レンズをはんだに浸漬することは避けてください。はんだ付け後にLEDの位置を再調整しないでください。特に高温時に、リードフレームに応力を加えないでください。手はんだ付けの場合は、最高温度300°Cのこてを3秒以内（1回のみ）使用してください。フローはんだ付けの場合は、最大100°Cで最大60秒間予熱し、はんだ波を最大260°Cで最大5秒間とします。赤外線（IR）リフローは、このスルーホールLED製品には適していません。過度の温度や時間は、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。

7. 梱包・発注情報

標準梱包構成は以下の通りです：静電防止梱包袋あたり500個または250個。梱包袋10袋が内装箱に入り、合計5000個。内装箱8箱が外装出荷箱に梱包され、外装箱あたり40,000個となります。出荷ロットごとに、最終パックのみがフルパックでない場合があることに注意してください。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

本LEDは、OA機器、通信機器、家電製品を含む一般的な電子機器を対象としています。その高効率と低消費電力は、鮮明な緑色信号が必要な状態表示、バックライト、パネル照明に理想的です。

8.2 設計上の考慮事項

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、各LEDに直列に個別の電流制限抵抗を使用することを強く推奨します（回路モデルA）。複数の並列LEDに単一の抵抗を使用すること（回路モデル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ためです。

9. 技術比較・差別化

GaP（リン化ガリウム）グリーンLEDなどの旧来技術と比較して、このInGaNベースのデバイスは、大幅に高い光度（数百mcdに対して数千mcd）とより鮮やかで純粋な緑色（主波長525 nm）を提供します。20度の視野角は、広角LEDと比較してより集中したビームを提供し、指向性光が必要なアプリケーションに適しています。低電流要件（標準動作で20mA）は、マイクロコントローラやドライバICからの一般的なロジックレベル出力との互換性を維持します。

10. よくある質問（FAQ）

Q: このLEDを5V電源から直接駆動できますか？

A: できません。標準順電圧が4.0Vであるため、5Vに直接接続すると過剰電流が流れ、LEDを破損する可能性があります。直列の電流制限抵抗を使用する必要があります。抵抗値は R = (V_電源- V_F) / I_F で計算できます。5V電源と20mA目標電流の場合：R = (5V - 4.0V) / 0.020A = 50オーム。標準の51オーム抵抗が適しています。

Q: LEDが逆動作用でないなら、なぜ逆電流仕様が重要ですか？

A: I_R仕様は、半導体接合の品質を示します。高い逆電流は、損傷または製造欠陥の兆候である可能性があります。さらに、逆電圧過渡が発生する可能性のある回路設計（例：誘導性負荷から）では、このパラメータを理解することで、逆電圧をクランプする並列ダイオードなどの保護回路の設計に役立ちます。

Q: "ウォータークリア"レンズの説明は何を意味しますか？

A: "ウォータークリア"は、拡散されていない透明なレンズを指します。拡散剤粒子を含みません。これにより、パッケージから可能な限り高い光出力が得られますが、光をより広い角度に均等に広げる拡散または乳白色レンズと比較して、より集中したビームパターン（20度の視野角に見られるように）を生成します。

11. 実用的な使用例

事例1: マルチLED状態表示パネル：制御パネルに10個の緑色状態表示器が必要です。均一な輝度を確保するため、各LEDはマイクロコントローラの個別の出力ピンから51オームの直列抵抗（5V MCU電源用）を介して駆動されます。狭い20度の視野角により、パネル前面から過度の側面グレアなしに光が明確に見えます。

事例2: 低バッテリーインジケータ：ポータブルデバイスでは、コンパレータ回路で駆動されるこのLEDが、明るく目を引く緑色光を提供して正常なバッテリー状態を示します。その高効率により、バッテリー自体の消耗を最小限に抑えます。

12. 動作原理

光は、InGaN半導体材料内でのエレクトロルミネセンスと呼ばれるプロセスを通じて生成されます。アノードとカソード間にデバイスのオン閾値を超える順電圧が印加されると、電子がn型領域から、正孔がp型領域から活性領域に注入されます。電子と正孔がこの活性領域で再結合すると、エネルギーが光子（光）の形で放出されます。窒化インジウムガリウム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、放出される光の波長（色）に対応します。この場合、525 nmの緑色です。

13. 技術トレンド

グリーンLEDへのInGaN材料の使用は、旧来技術に比べて大幅な進歩を表し、より高い効率と輝度を提供します。業界のトレンドは、発光効率（ルーメン毎ワット）の向上と色の一貫性（より厳密なビニング）の改善に向かって続いています。スルーホール部品については、自動組立のための表面実装デバイス（SMD）パッケージへの一般的な市場シフトがありますが、スルーホールLEDは、試作、教育用途、修理、およびリード線を介したより高い機械的強度または放熱を必要とするアプリケーションにおいて依然として重要です。パッケージングの進歩も、より高い動作電流および周囲温度での光出力と寿命を維持するための熱管理の改善に焦点を当てています。