T-1 3mm 拡散型 緑色 LED ランプ データシート - パッケージサイズ 直径3.0mm - 順方向電圧 2.6V - 消費電力 78mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、一般的なT-1（直径3mm）スルーホールパッケージを採用した高輝度拡散型緑色LEDランプの仕様を詳細に説明します。汎用インジケータ用途向けに設計されたこの部品は、広い視野角と堅牢な業界標準フォームファクタにおける信頼性の高い性能を提供します。RoHS指令に準拠しており、鉛（Pb）などの有害物質を含みません。このデバイスは選別された最小光度で特性評価されており、一貫したアプリケーション性能のための基準レベルの明るさを保証します。

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破損を引き起こす可能性があります。

• 消費電力（P_D）：最大78 mW。これはデバイスが熱として安全に放散できる総電力です。
• 連続順方向電流（I_F）：DC条件下で最大30 mA。
• ピーク順方向電流：最大90 mA、過熱を防ぐために1/10デューティ比、0.1msパルス幅のパルス条件下でのみ許容されます。
• デレーティング：周囲温度が50°Cを超える場合、最大連続順方向電流は摂氏1度ごとに0.4 mA線形に低減する必要があります。
• 逆方向電圧（V_R）：最大5 V。これより高い逆方向電圧を印加するとLED接合が破壊される可能性があります。
• 動作・保管温度範囲：-55°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（0.078インチ）の位置で測定。

2.2 電気的・光学的特性

代表的な性能はT_A=25°Cで規定されています。すべての値は製造公差の対象となります。

• 光度（I_V）：25 mcd（最小）から85 mcd（最大）の範囲。順方向電流（I_F）10mA駆動時の代表値は38 mcdです。測定にはCIE明所視感度曲線に近似したセンサー/フィルターを使用します。保証された光度値には±15%の公差を適用する必要があります。
• 視野角（2θ_1/2）：85度。これは光度が軸上（中心）値の半分に低下する全角であり、広角視認性のための拡散レンズの特徴です。
• ピーク発光波長（λ_P）：565 nm。
• 主波長（λ_d）：565 nm（最小）から575 nm（最大）の範囲。代表値は570 nmです。これは人間の目が色を定義するものとして知覚する単一波長であり、CIE色度図から導出されます。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：代表値30 nm。これは発する緑色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（V_F）：I_F= 20mA時、最大2.6V。代表値は2.1Vです。
• 逆方向電流（I_R）：V_R= 5V時、最大100 µA。
• 静電容量（C）：代表値35 pF。ゼロバイアス（V_F=0）、周波数1 MHzで測定。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、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選別されます。2つの別々のビニングテーブルが提供されており（黄色/緑色用のAllnGaPと青色用のInGaNなど、異なる半導体材料システム用と考えられます）、この特定の部品は関連する緑色仕様に該当します。

3.1 光度ビニング

関連する材料について、光度はI_F= 10mAでビニングされます。ビンコードは3Z（25-30 mcd）からD（65-85 mcd）の範囲です。測定精度の公差は±15%です。

3.2 波長ビニング

主波長は1-3 nmステップでビニングされます。ビンコードはH05（565.0-566.0 nm）からH09（572.0-575.0 nm）の範囲で、測定公差は±1 nmです。これにより精密な色選択が可能になります。

4. 性能曲線分析

データシートは代表的な特性曲線（例：相対光度 vs. 順方向電流、順方向電圧 vs. 温度、スペクトル分布）を参照しています。これらのグラフは、設計エンジニアが光出力や電圧降下が駆動電流や周囲温度とともにどのように変化するかといった非線形動作を理解し、効率と寿命のための最適な回路設計を可能にするために不可欠です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

デバイスは拡散レンズを備えた標準的なT-1（直径3mm）丸型パッケージを使用します。主要な寸法上の注意点は以下の通りです：すべての寸法はmm（インチ）単位、一般的な公差は±0.25mm、フランジ下の樹脂突出は最大1.0mm、リード間隔はパッケージ出口点で測定。

5.2 極性識別

スルーホールLEDの場合、カソードは通常、レンズ縁のフラット部分、短いリード、またはその他のマーキングで識別されます。具体的な識別方法は、データシートで参照されているパッケージ図面で確認する必要があります。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

6.1 リード成形

曲げ加工は、はんだ付け前に室温で、LEDレンズ基部から少なくとも3mm離れた位置で行う必要があります。内部ダイボンドへの応力を避けるため、リードフレーム基部を支点として使用してはいけません。

6.2 はんだ付けプロセス

手はんだ（はんだごて）：リードごとに最大3秒間、最高温度300°C。フローはんだ付け：最大60秒間、最大100°Cまで予熱し、その後最大5秒間、最高260°Cのはんだ波に通します。レンズ基部からはんだ付け点まで最低3mmのクリアランスを維持する必要があります。エポキシの毛細管現象を防ぐため、レンズをはんだに浸漬してはいけません。IRリフローは、このスルーホール製品には明示的に不適切とされています。

6.3 保管・洗浄

保管時は、周囲温度30°Cまたは相対湿度70%を超えないようにしてください。元の包装から取り出した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を使用してください。洗浄に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。

7. 包装・発注情報

標準包装数量は、静電気防止バッグあたり1000個、500個、200個、または100個です。10袋が内箱に梱包されます（合計5000個）。8つの内箱が外輸送箱に梱包されます（合計40,000個）。出荷ロットの最後のパックは満杯でない場合があります。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 想定用途と注意事項

このLEDは、通常の電子機器（オフィス、通信、家庭用）を対象としています。事前協議なしに、安全が重要な用途（航空、医療、交通制御）には推奨されません。故障が生命や健康を危険にさらす可能性があるためです。

8.2 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列接続する場合、均一な輝度を確保するには、各LEDに直列に電流制限抵抗を使用する必要があります（回路モデルA）。個々の順方向電圧（V_F）のばらつきにより、電流分布が不均一になり輝度が異なるため、LEDを直接並列接続すること（回路モデルB）は推奨されません。

8.3 静電気放電（ESD）保護

LEDは静電気による損傷を受けやすいです。予防措置には以下が含まれます：接地されたリストストラップと作業台の使用、レンズ表面の静電気を中和するためのイオンブロワーの使用、ESD安全環境でのデバイス取り扱い。

9. 技術比較・差別化

このデバイスの同クラスにおける主な利点は、拡散型T-1パッケージとしては高い輝度、広い視認性のための85度の広い視野角、およびRoHS準拠です。輝度と波長の両方に関する詳細なビニングテーブルの提供により、ビニングされていない、または仕様が緩い代替品と比較して、より厳密な設計制御が可能になります。これは、複数のインジケータ間で色や輝度の一貫性を必要とするアプリケーションにとって重要です。

10. よくある質問（FAQ）

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λ_P）は、発光スペクトルにおける最大パワーの点です。主波長（λ_d）は、人間の目が色として知覚する単一波長であり、色座標から計算されます。λ_dは色表示アプリケーションにより関連性があります。

Q: このLEDを30mAで連続駆動できますか？

A: はい、ただし周囲温度が50°C以下の場合に限ります。50°Cを超えると、電流は0.4mA/°Cでデレーティングする必要があります。例えば、80°Cでは、最大連続電流は30mA - (0.4mA * (80-50)) = 18mAとなります。

Q: なぜ並列接続された各LEDに直列抵抗が必要なのですか？

A: LEDの順方向電圧（V_F）には自然なばらつきがあります。個別の抵抗がない場合、わずかにV_Fが低いLEDは不均衡に多くの電流を引き、より明るくなり、過熱する可能性があります。一方、V_Fが高いLEDは暗くなります。抵抗が電流調整を支配し、V_F differences.

11. 実践的設計ケーススタディ

シナリオ：5V電源ラインで動作する、10個の均一な明るさの緑色ステータスインジケータを備えたパネルを設計する。

設計手順：

1. 一貫性のため、同じ輝度ビン（例：ビンB: 38-50 mcd）からLEDを選択する。

2. 駆動電流を決定する。良好な輝度と寿命のために、I_F= 10mAを選択する。

3. 直列抵抗を計算する。10mA時の代表的なV_F= 2.1Vを使用：R = (供給電圧V_supply- V_F) / I_F= (5V - 2.1V) / 0.01A = 290 Ω。最も近い標準値（例：300 Ω）を使用する。

4. 抵抗の電力を計算する：P = I²* R = (0.01)²* 300 = 0.03W。標準の1/8W（0.125W）抵抗で十分です。

5. 実装：10個の同一回路を使用し、各回路は1個のLEDと1個の300Ω抵抗を5V電源ラインとグランド間に接続する。

このアプローチにより、10個のLED間のわずかなV_Fのばらつきに関わらず、均一な輝度が確保されます。

12. 動作原理の紹介

発光ダイオード（LED）は、半導体p-n接合デバイスです。しきい値を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔が接合部で再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。発光の色は、使用される半導体材料のバンドギャップエネルギーによって決まります。この場合、材料システムは緑色スペクトル（約565-575 nm）の光子を生成します。拡散エポキシレンズは光を散乱させ、広い視野角を生み出します。

13. 技術トレンド

スルーホールLEDランプは、プロトタイピング、教育キット、手動組立が必要な用途、またはフローはんだ付けが好ましい過酷な環境での高信頼性を必要とする用途において、定番の存在です。しかし、業界のトレンドは、主流の電子機器において、その小型サイズ、自動ピックアンドプレース組立への適合性、高密度PCBレイアウトのため、表面実装デバイス（SMD）パッケージに強く向かっています。材料（効率と色域の向上）およびパッケージング（高電力のための熱管理の強化）における進歩は続いています。