T-1 3mm スルーホールLEDランプ データシート - 赤/緑 - 2.6V - 78mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、T-1（3mm）径スルーホールLEDランプの完全な技術仕様を提供します。状態表示および信号表示用途向けに設計されたこの部品は、白色拡散レンズを備えた赤色および緑色のバリアントで入手可能です。本デバイスは、低消費電力、高効率、および鉛フリーおよびRoHS環境基準への適合を特徴とします。コンパクトで業界標準のT-1パッケージにより、信頼性の高い視覚的フィードバックが必要とされる幅広い電子機器に適しています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDランプの主な利点は、スルーホールパッケージングにおける実証済みの信頼性、そのサイズに対して優れた光度、および良好な視認性を確保する広い視野角を含みます。各色に対して理論的に複数の光度および視野角の選択肢が利用可能となる柔軟性を備えて設計されています。ターゲット市場は広範で、耐久性のある長寿命のインジケータランプが不可欠な通信機器、コンピュータ周辺機器、民生電子機器、家電製品を含みます。

2. 技術パラメータ詳細解説

電気的および光学的パラメータを徹底的に理解することは、回路設計の成功と所望の性能達成に極めて重要です。

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発生する可能性のある応力限界を定義します。これらの限界を超えた動作は推奨されません。主要な定格は赤色および緑色バージョンで同一です：最大消費電力78mW、連続DC順電流（I_F）30mA、およびパルス条件下（デューティサイクル≤1/10、パルス幅≤10µs）でのピーク順電流120mA。デバイスは周囲温度-30°Cから+85°Cで動作し、-40°Cから+100°Cで保管可能です。リードは、LED本体から2.0mmの位置で測定した場合、最大5秒間260°Cでのはんだ付けに耐えることができます。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは、周囲温度25°C、順電流20mAの標準試験条件で測定され、これは標準動作点として機能します。

• 光度（I_v）：軸上の光出力。両色の代表値は65ミリカンデラ（mcd）で、最小38 mcd、最大310 mcdに達し、ビニングシステムで管理される大きな性能のばらつきを示しています。
• 視野角（2θ_1/2）：強度が軸上の値の半分に低下する全角として定義されます。このランプは非常に広い120度の視野角を特徴とし、優れた軸外視認性を提供します。
• 順方向電圧（V_F）：20mA時のLED両端の電圧降下。赤色および緑色LEDの両方で2.0Vから2.6Vの範囲です。設計者は、直列抵抗値を計算する際にこの範囲を考慮する必要があります。
• ピーク波長および主波長：赤色LEDの場合、ピーク発光波長（λ_P）は660nm、主波長（λ_d）は638nmです。緑色LEDの場合、λ_Pは565nm、λ_dはビンに応じて569nmから574nmの範囲です。
• スペクトル半値幅（Δλ）：赤色で約20nm、緑色で約15nmであり、発光のスペクトル純度を表します。
• 逆方向電流（I_R）：逆方向電圧5Vで最大100µA。このデバイスは逆方向動作用に設計されていないことに注意することが極めて重要です。この試験条件は特性評価のみを目的としています。

3. ビニングシステム仕様

半導体製造における自然なばらつきを管理するため、LEDは性能ビンに仕分けされます。これにより、生産ロット内の一貫性が確保されます。

3.1 光度ビニング

光度は2文字コード（例：BC、DE、FG、HJ）を使用してビニングされます。このビニングは赤色LEDと緑色LEDで別々に行われます。例えば、ビンBCは38から65 mcdをカバーし、ビンHJは180から310 mcdをカバーします。各ビン限界の許容差は±15%です。このシステムにより、設計者はアプリケーションの輝度要件に適した光度グレードを選択できます。

3.2 主波長ビニング（緑色のみ）

緑色LEDは、色の一貫性を確保するために主波長による追加の仕分けを受けます。ビンはH06（565-568nm）、H07（568-570nm）、H08（570-572nm）、H09（572-574nm）として指定されます。各ビン限界の許容差は±1nmです。この精密なビニングは、特定の色点や複数の緑色LED間のマッチングが重要なアプリケーションにおいて極めて重要です。

4. 機械的・梱包情報

4.1 外形寸法

LEDは標準のT-1（3mm）ラジアルリードパッケージに準拠しています。重要な寸法には、本体直径、リード間隔、全長が含まれます。リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る位置で測定されます。特に指定がない限り、公差は通常±0.25mmです。フランジ下部の樹脂突出は最大1.0mmまで許容されます。設計者は、PCBフットプリントまたはパネル切り抜きを作成する際に、データシートの詳細な寸法図を参照して正確な寸法を確認する必要があります。

4.2 極性識別

極性はリード長で示されます。長いリードがアノード（陽極）、短いリードがカソード（陰極）です。これはラジアルリードLEDの標準的な慣例です。さらに、カソード側はLEDレンズのプラスチックフランジ上の平坦部で示される場合があります。

4.3 梱包仕様

LEDは、500個、200個、または100個入りの静電気防止バッグに梱包されます。これらのバッグ10袋が内箱に入れられ、合計5,000個となります。最後に、内箱8箱が外装出荷箱に梱包され、標準出荷ロットは40,000個となります。出荷ロット内では、最終梱包のみが満箱でない場合があることに注意してください。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

適切な取り扱いは、信頼性を維持し損傷を防ぐために不可欠です。

5.1 保管条件

元の梱包外での長期保管の場合、周囲は30°Cまたは相対湿度70%を超えてはなりません。元の梱包から取り出したLEDは、3ヶ月以内に使用する必要があります。長期保管の場合は、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素パージしたデシケーター内で保管する必要があります。

5.2 リード成形

リードを曲げる必要がある場合、曲げはLEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で行わなければなりません。リードフレームの基部を支点として使用してはなりません。すべての成形は室温で、はんだ付け工程の前に行う必要があります。PCB挿入時は、LED本体に過度の機械的応力を加えないように、必要最小限のクリンチ力を使用してください。

5.3 はんだ付け工程

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してはなりません。LEDが高温の間、リードに外部応力を加えてはなりません。 はんだごて： 最高温度350°C、リードあたり最大時間3秒（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。はんだウェーブ温度最大260°C、接触時間最大5秒。浸漬位置はエポキシレンズ基部から2mm以下であってはなりません。

• はんだごて：最高温度350°C、リードあたり最大時間3秒（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。はんだウェーブ温度最大260°C、接触時間最大5秒。浸漬位置はエポキシレンズ基部から2mm以下であってはなりません。
• 重要注意：赤外線（IR）リフローはんだ付けは、このスルーホールLED製品には適していません。過度の温度または時間は、レンズ変形または致命的な故障を引き起こす可能性があります。

5.4 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、イソプロピルアルコール（IPA）などのアルコール系溶剤のみを使用してください。

6. 駆動回路設計およびアプリケーションノート

6.1 推奨駆動方法

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列に駆動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が強く推奨されます。データシートの回路Aとラベル付けされた回路図は、この構成を示しています。単一の抵抗から複数のLEDを並列に駆動しようとする試み（回路B）は推奨されません。各LEDの順方向電圧（V_F）特性のわずかなばらつきが、電流分担に大きな差を生じさせ、結果として輝度の不均一を引き起こすためです。

6.2 静電気放電（ESD）保護

これらのLEDは静電気放電による損傷を受けやすいです。取り扱いエリアでは包括的なESD対策プログラムを実施する必要があります： 作業員は接地リストストラップまたは静電気防止手袋を着用しなければなりません。 すべての機器、作業台、保管ラックは適切に接地されなければなりません。 取り扱い中の摩擦により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（イオンブロワー）の使用が推奨されます。 ESD保護エリアで作業する人員に対する定期的なトレーニングと認定は不可欠です。

• 作業員は接地リストストラップまたは静電気防止手袋を着用しなければなりません。
• すべての機器、作業台、保管ラックは適切に接地されなければなりません。
• 取り扱い中の摩擦により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（イオンブロワー）の使用が推奨されます。
• ESD保護エリアで作業する人員に対する定期的なトレーニングと認定は不可欠です。

6.3 適用範囲および制限

このLEDランプは、屋内および屋外の標識、ならびに一般的な電子機器における汎用インジケータ用途に適しています。広い視野角は、フロントパネルの状態表示灯に理想的です。設計者は、動作点（電流）が絶対最大定格内に収まることを確認し、周囲温度が光出力および寿命に及ぼす影響を考慮する必要があります。このデバイスは、逆バイアス動作または照明目的の光源として意図されていません。

7. 性能曲線および熱的考慮事項

特定の曲線データポイントは提供されたテキストに列挙されていませんが、このような部品の典型的なデータシートには、設計に不可欠なグラフ表示が含まれます。

7.1 順電流対順電圧（I-V曲線）

I-V曲線は、電流と電圧の間の指数関数的関係を示します。赤色LED（より長い波長）の曲線は、データシートで両方に同じ範囲が指定されているにもかかわらず、特定の電流に対して緑色LEDと比較して通常わずかに低い順電圧を示します。この曲線は、指定されたV_F範囲および電源電圧変動にわたって所望の動作電流を達成するための適切な直列抵抗値を選択するために極めて重要です。

7.2 光度対順電流

この曲線は、広い範囲で一般的に線形です。光出力は順電流に直接比例します。ただし、推奨連続電流を超えて動作すると、発熱の増加により効率が低下し、デバイスの寿命を短縮する可能性があります。20mAの試験点は、輝度を比較するための標準です。

7.3 光度対周囲温度

LEDの光出力は、接合温度が上昇すると減少します。デバイスは-30°Cから+85°Cで動作しますが、光度は低温で最も高くなります。高温環境または高駆動電流で動作するアプリケーションでは、安定した光出力を維持するために、熱管理の考慮事項（リードを通じた放熱のためのPCB銅面積など）が関連する可能性があります。

7.4 スペクトル分布

スペクトル出力グラフは、波長全体にわたる相対強度を示します。これは指定されたピーク波長（λ_P- 赤色で660nm、緑色で565nm）でピークに達します。狭いスペクトル半値幅は、比較的純粋な色の発光を示し、これは蛍光体変換のない標準インジケータLEDの特徴です。

8. 技術比較および設計上の考慮事項

8.1 表面実装デバイス（SMD）LEDとの比較

このスルーホールLEDの主な利点は、機械的堅牢性、手動組立および試作の容易さであり、少量生産、ホビイストプロジェクト、または振動に対する高い信頼性を必要とするアプリケーションに理想的です。SMD LEDはより小さな占有面積を提供し、自動化された大量PCB組立により適しています。T-1パッケージはまた、同サイズのSMD対応品と比較して、より長いリードが熱経路として機能するため、通常より高い最大消費電力を可能にします。

8.2 主要設計上の考慮事項

• 電流制限：常に直列抵抗を使用してください。その値は、電源電圧（V_CC）、LEDの順方向電圧範囲（V_F）、および所望の順電流（I_F）に基づいて計算します。公式：R = (V_CC- V_F) / I_Fを使用してください。それに応じて抵抗の定格電力を選択してください。
• 輝度マッチング：複数の見た目が同一のLEDを必要とするアプリケーションでは、視覚的一貫性を確保するために、メーカーから同じ光度および波長ビンコードを指定してください。
• 視野角：120度の視野角は非常に広いです。より指向性の強いビームが必要な場合は、より狭い視野角のレンズが必要となります。
• 長期保管：湿気吸収を防ぐために保管ガイドラインを遵守してください。湿気吸収は、その後のはんだ付け中にポップコーン現象（パッケージクラック）を引き起こす可能性があります。