LTL-R42FEWADHBPT スルーホールLEDランプ データシート - 赤色 625nm - 2.5V - 52mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTL-R42FEWADHBPTは、特定のLEDランプと組み合わされた黒色プラスチック製直角ホルダー（ハウジング）から構成される基板実装インジケータ（CBI）部品です。この設計は、プリント基板（PCB）への容易な実装を目的としています。本製品は、トップビューおよび直角向き、さらに設計の柔軟性のために積み重ね可能な水平または垂直アレイなど、様々な構成で利用可能なファミリーの一部です。

1.1 主な特長

• 実装の容易さ：スルーホール設計とホルダーにより、シンプルで確実な基板実装が可能です。
• 高効率：低消費電力と高発光効率を特徴とします。
• 環境適合性：RoHS指令に準拠した鉛フリー製品です。
• 標準化されたパッケージング：自動実装プロセスに対応したテープ＆リール形式で供給されます。

1.2 対象アプリケーション

このインジケータランプは、以下のような幅広い電子機器に適しています：

• コンピュータ周辺機器および内部状態表示。
• 通信機器。
• 民生用電子機器。
• 産業用制御パネルおよび機械。

2. 詳細技術パラメータ分析

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のある限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

• 許容損失（Pd）：最大 52 mW。
• ピーク順電流（I_FP）：60 mA、パルス条件（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10μs）でのみ許容されます。
• 連続順電流（I_F）：最大 20 mA DC。
• 電流デレーティング：周囲温度30°C以上では、0.27 mA/°Cの割合でデレーティングが必要です。
• 動作温度範囲（T_opr）：-30°C ～ +85°C。
• 保管温度範囲（T_stg）：-40°C ～ +100°C。

2.2 電気光学特性

特に断りのない限り、周囲温度（T_A）25°C、順電流（I_F）10mAで測定。

• 光度（I_V）：最小 3.8 mcd から最大 50 mcd の範囲で、代表値は 18 mcd です。ビン限界値には±15%の試験許容差が適用されます。
• 指向角（2θ_1/2）：約100度。軸上強度の半分に低下する軸外角度として定義されます。
• ピーク波長（λ_P）：630 nm。
• 主波長（λ_d）：613.5 nm から 633 nm の範囲で、知覚される色（赤）を定義します。
• スペクトル半値幅（Δλ）：代表値 20 nm。
• 順方向電圧（V_F）：代表値 2.5V、10mA時最大 2.5V。
• 逆方向電流（I_R）：逆方向電圧（V_R）5V時、最大 10 μA。デバイスは逆バイアス動作用に設計されていません。

3. ビニングシステム仕様

本製品は、アプリケーション内での色および輝度の一貫性を確保するため、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

I_F= 10mAでビニング。各ビンコードの限界値には±15%の許容差があります。

• 3ST：3.8 – 6.5 mcd
• 3UV：6.5 – 11 mcd
• 3WX：11 – 18 mcd
• 3YZ：18 – 30 mcd
• AB：30 – 50 mcd

3.2 主波長（色相）ビニング

I_F= 10mAでビニング。各ビン限界値の許容差は±1 nmです。

• H27：613.5 – 617.0 nm
• H28：617.0 – 621.0 nm
• H29：621.0 – 625.0 nm
• H30：625.0 – 629.0 nm
• H31：629.0 – 633.0 nm

4. 性能曲線分析

データシートには、回路設計および様々な条件下でのデバイス挙動を理解するために不可欠な代表的な特性曲線が含まれています。

• 相対光度 vs. 順電流：駆動電流と光出力の非線形関係を示します。
• 相対光度 vs. 周囲温度：接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示し、熱管理に重要です。
• 順方向電圧 vs. 順電流：ダイオードのI-V特性を示し、電流制限抵抗の選択に重要です。
• スペクトル分布：この赤色LEDでは630 nmを中心とした波長全体での相対放射パワーを示します。
• 指向角パターン：光度の空間分布を示す極座標図です。

5. 機械的仕様およびパッケージング情報

5.1 外形寸法

部品は直角スルーホール設計を採用しています。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（インチ換算値付き）です。
• 特に指定のない限り、標準公差は±0.25mm（±0.010"）です。
• ホルダー（ハウジング）は黒色または濃灰色のプラスチック製です。
• 内蔵LEDランプは赤色で、赤色拡散レンズを備えています。

5.2 パッケージング仕様

• キャリアテープ：黒色導電性ポリスチレン合金。10スプロケットホールピッチ累積公差は±0.20です。
• リール：標準13インチリールに400個入り。
• 段ボール箱：
  • 1リールは乾燥剤と湿度指示カードと共に防湿バッグ（MBB）に梱包されます。
  • 2つのMBBが1つの内箱に梱包されます（合計800個）。
  • 10個の内箱が1つの外箱に梱包されます（合計8,000個）。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 保管条件

• 未開封パッケージ：温度≤30°C、相対湿度≤70%で保管。1年以内に使用してください。
• 開封済みパッケージ：温度≤30°C、相対湿度≤60%で保管。部品は開封後168時間（1週間）以内にIRリフローはんだ付けする必要があります。168時間を超えて保管する場合は、SMT実装前に60°Cで48時間のベーキングを推奨します。

6.2 リードフォーミング

曲げ加工は、LEDレンズ/ホルダーの基部から少なくとも2.0 mm離れた位置で、常温で、はんだ付け前に行う必要があります。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。前はんだ付け。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。

6.3 はんだ付けパラメータ

はんだ付け点とレンズ/ホルダーの基部との間には、最低2.0 mm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350°C、最大3秒間（1回のみ）。
• フローはんだ付け：最大120°Cまで最大100秒間予熱。はんだウェーブ温度最大260°C、最大5秒間。

6.4 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でのみ洗浄してください。

7. アプリケーションノートおよび設計上の考慮点

7.1 代表的なアプリケーションシナリオ

このLEDは、コンピューティング、通信、民生、産業分野の標準的な電子機器はもちろん、屋内・屋外のサインなど、汎用的な状態表示に適しています。

7.2 設計上の考慮点

• 電流制限：順電流を20 mA DC以下に制限するため、常に直列抵抗を使用してください。抵抗値は代表順方向電圧（V_F= 2.5V）を用いて計算できます。
• 熱管理：周囲温度30°C以上の電流デレーティング曲線を遵守してください。高温環境や密閉空間では、最大接合温度を超えないよう駆動電流を低減してください。
• 機械的ストレス：PCB実装時のクリンチ力は最小限に抑え、LEDパッケージにストレスがかからないようにしてください。デバイスが高温のはんだ付け中に、リードに外部ストレスがかからないように注意してください。
• 逆電圧保護：デバイスは逆方向降伏電圧が低いため、5Vを超える逆バイアスが印加されないよう回路設計を確保してください。

8. よくあるご質問 (FAQ)

8.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λ_P）：発光パワーが最大となる波長（本デバイスでは630 nm）。主波長（λ_d）：CIE色度図から導出され、光の知覚される色を最もよく表す単一波長（613.5から633 nmの範囲）。主波長は色の仕様により関連性が高いです。

8.2 5V電源でこのLEDを駆動できますか？

はい、ただし電流制限抵抗は必須です。例えば、5V電源から代表的なI_F= 10mAを得るには：R = (V_supply- V_F) / I_F= (5V - 2.5V) / 0.01A = 250 Ω。標準的な240 Ωまたは270 Ωの抵抗が適切です。

8.3 パッケージ開封後の保管と取り扱いがなぜ重要ですか？

LEDパッケージは大気中の湿気を吸収する可能性があります。高温のリフローはんだ付けプロセス中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張し、内部剥離やクラック（"ポップコーン現象"）を引き起こし、故障に至ります。指定されたベーキングプロセスは、この吸収された湿気を除去します。

8.4 パッケージ上のビンコードはどのように解釈しますか？

ビンコード（例：3WX-H29）は、光度範囲（3WX = 11-18 mcd）と主波長範囲（H29 = 621.0-625.0 nm）を指定します。均一な外観が求められるアプリケーションでは、同じビンからの部品を指定して使用することが不可欠です。

9. 実践的設計例

シナリオ：3.3Vラインで駆動されるデバイスの電源オンインジケータを設計。中程度の明るさの赤色信号が必要。

1. 部品選定：一貫した輝度（11-18 mcd）と色（625-629 nm 赤）のために、3WX-H30などのビンコードを選択。
2. 回路設計：長寿命と十分な輝度のために、目標I_F= 10mAとする。
   • 抵抗計算：R = (3.3V - 2.5V) / 0.01A = 80 Ω。
   • 最も近い標準値、例えば82 Ωを使用。
   • 抵抗での消費電力を確認：P = I²R = (0.01)²* 82 = 0.0082W。標準的な1/8Wまたは1/10W抵抗で十分です。
3. PCBレイアウト：直角外形図に従ってLEDのフットプリントを配置。レンズ基部からの2.0mm立ち入り禁止領域をソルダーマスクおよび銅箔パターンで確保してください。
4. 実装：指定されたフローはんだ付けプロファイルに従い、PCBが予熱され、LEDが許容深度を超えて浸漬されないようにしてください。

10. 動作原理

このデバイスは発光ダイオード（LED）です。特性順方向電圧（V_F）を超える順方向電圧が印加されると、半導体材料内（この赤色LEDではAlInGaP）で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。半導体層の特定の組成が、発光の波長（色）を決定します。パッケージに内蔵された拡散レンズは光を散乱させ、このインジケータランプ特有の広い100度の指向角を生み出します。

11. 技術トレンド

スルーホールLEDは特定のアプリケーションでの信頼性において依然として重要ですが、業界全体のトレンドは、高密度化、自動実装、優れた熱性能のための表面実装デバイス（SMD）パッケージに向かっています。しかしながら、高い機械的強度が必要なアプリケーション、手動実装/プロトタイピングの容易さ、またはポイントツーポイント配線が使用される場合などでは、このようなスルーホール部品が引き続き好まれます。材料の進歩は、スルーホールインジケータを含む全てのLEDタイプの効率と寿命を向上させ続けています。