LTL30EKFGJ スルーホールLEDランプ データシート - T-1 3/4 パッケージ - 2.4V - 30mA - アンバー/黄緑 - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、幅広い電子アプリケーションにおける状態表示および一般照明用に設計されたスルーホールLEDランプ、LTL30EKFGJの仕様を詳細に説明します。このデバイスは、視覚的フィードバックシステムに設計の柔軟性を提供する、アンバーと黄緑の2つの異なる色で提供されます。LEDは、拡散白レンズを備えた一般的なT-1 3/4（約5mm）径パッケージを採用しており、広い視野角と均一な光分布を実現しています。

この製品の中核的な利点は、低消費電力と高発光効率であり、バッテリー駆動または省エネルギー設計に適しています。鉛フリー材料で構成されており、RoHS（有害物質の使用制限）指令に完全に準拠しており、現代の環境および規制基準に適合しています。スルーホール設計により、プリント回路基板（PCB）への手動または自動実装が容易です。

ターゲット市場は、通信機器、コンピュータ周辺機器、民生電子機器、家電製品など、電子産業の広範な分野を網羅しています。その主な機能は、電源、動作状態、またはシステム状態の明確で信頼性の高い視覚的状態表示を提供することです。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 絶対最大定格

これらの限界を超えてデバイスを動作させると、永久損傷を引き起こす可能性があります。定格は周囲温度（TA）25°Cで規定されています。

• 消費電力：80 mW（アンバー、黄緑共通）。このパラメータは、LEDが安全に熱として放散できる最大電力量を定義します。
• ピーク順電流：90 mA（パルス条件：デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10μs）。これは短いパルスの最大瞬間電流であり、マルチプレクシングや短時間の高輝度フラッシュに有用です。
• DC順電流：30 mA。これは、信頼性の高い長期動作のための推奨最大連続順電流です。
• 動作温度範囲：-40°C ～ +85°C。デバイスは産業グレードの温度耐性を有しています。
• 保管温度範囲：-40°C ～ +100°C。
• リードはんだ付け温度：LED本体から2.0mmの位置で測定し、最大5秒間260°C。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは、特に断りのない限り、TA=25°C、標準試験電流（IF）20mAで測定されます。これらは通常動作条件下での性能を定義します。

• 光度（Iv）：
  • 黄緑：標準 110 mcd、最小 50 mcd ～ 最大 110 mcd。
  • アンバー：標準 240 mcd、最小 110 mcd ～ 最大 240 mcd。
  • 注記：保証値には±30%の試験公差が含まれます。測定は、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。
• 視野角（2θ1/2）：両色とも約80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、広いビームパターンを示します。
• ピーク発光波長（λP）：
  • 黄緑：575 nm。
  • アンバー：611 nm。
• 主波長（λd）：
  • 黄緑：572 nm。
  • アンバー：605 nm。
  • 注記：これはCIE色度図から導出され、知覚される色を表します。
• スペクトル半値幅（Δλ）：
  • 黄緑：11 nm。
  • アンバー：17 nm。一般的に、半値幅が広いほど彩度が低く、よりパステル調の色合いになります。
• 順方向電圧（VF）：
  • 黄緑：IF=20mA時、2.1V（標準）、2.4V（最大）。
  • アンバー：IF=20mA時、2.1V（標準）、2.4V（最大）。
• 逆方向電流（IR）：逆方向電圧（VR）5V時、10 μA（最大）。重要注意：このデバイスは逆バイアス動作用に設計されていません。この試験条件は特性評価のみを目的としています。回路内で逆電圧を印加するとLEDを損傷する可能性があります。

3. ビニングシステム仕様

生産アプリケーションにおける輝度と色の一貫性を確保するため、LEDはビンに仕分けされます。設計者は、色合わせが重要なアプリケーションでは、発注時に必要なビンコードを指定する必要があります。

3.1 光度ビニング

LEDは、20mAで測定された光度に基づいてグループ化されます。

• 黄緑ビン：C (50-65 mcd), D (65-85 mcd), E (85-110 mcd), F (110-140 mcd)。ビン限界値あたりの公差は±15%。
• アンバービン：F (110-140 mcd), G (140-180 mcd), H (180-240 mcd), J (240-310 mcd), K (310-400 mcd)。ビン限界値あたりの公差は±15%。

3.2 主波長ビニング（黄緑のみ）

精密な色制御のために、黄緑LEDは主波長によってさらにビニングされます。

• 色調ビンコード：H06 (564.0 - 568.0 nm), H07 (568.0 - 572.0 nm), H08 (572.0 - 574.0 nm)。ビン限界値あたりの公差は±1 nm。

このビニングにより、設計者は製品全体で同じ色に見えるLEDを選択でき、複数LED表示やインジケータにとって重要です。

4. 性能曲線分析

データシート内の特定のグラフ曲線（図1、図6）を参照しますが、典型的な関係は以下のように説明できます：

• I-V（電流-電圧）曲線：順方向電圧（VF）は順方向電流（IF）に対して対数的な関係を示します。推奨動作点20mAでは、VFは標準2.1Vですが、最大2.4Vまで変動する可能性があります。この変動は、LEDを駆動するために電圧源ではなく、電流制限抵抗が必要であることを強調しています。
• 光度 vs. 電流：通常動作範囲（最大30mA DCまで）では、光度は順方向電流にほぼ比例します。最大電流を超えると、超線形の発熱が生じ、光出力と寿命が急速に劣化します。
• 温度特性：光度は、接合温度が上昇すると一般的に減少します。広い動作温度範囲（-40°C ～ +85°C）は、環境の極限状態でも安定した性能を示しますが、高温側では25°Cと比較して輝度は低下します。
• スペクトル分布：提供されるピーク波長（λP）と主波長（λd）、およびスペクトル半値幅（Δλ）が発光スペクトルを定義します。アンバーLEDは約611nmを中心としたより広いスペクトル（Δλ=17nm）を持ち、黄緑は約575nmを中心としたより狭いスペクトル（Δλ=11nm）を持ちます。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 外形寸法

LEDは標準的なT-1 3/4ラジアルリードパッケージを使用しています。主な寸法上の注意点は以下の通りです：

• すべての寸法はミリメートル（インチ換算付き）です。
• 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mmです。
• フランジ下の樹脂の最大突出は1.0mmです。
• 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、PCBレイアウトにとって重要です。

パッケージは拡散白レンズを備えており、光を散乱させて広い80度の視野角と、クリアレンズと比較してより柔らかくまぶしくない外観を実現します。

5.2 極性識別

LTL30EKFGJはコモンアノードデバイスです。これは、アノード（正極リード）が内部で共有され、各色のカソード（負極リード）が別々であることを意味します。通常、長いリードがコモンアノードです。はんだ付け前にデータシートの図を使用して極性を常に確認し、逆接続による損傷を防止してください。

6. はんだ付け・実装ガイドライン

信頼性を維持し、LEDエポキシレンズや内部ダイへの損傷を防ぐため、適切な取り扱いが不可欠です。

6.1 リード成形とPCB実装

• リードは、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で曲げてください。パッケージ本体を支点として使用しないでください。
• リード成形は、はんだ付け前に、室温で行う必要があります。
• PCB挿入時は、リードやパッケージに過度の機械的ストレスを与えないように、必要最小限のクリンチ力を使用してください。

6.2 はんだ付けプロセス

はんだ付け点とレンズ基部の間に最低2mmのクリアランスを確保してください。レンズをはんだに浸さないでください。

• 手はんだ（はんだごて）：
  • 最高温度：350°C。
  • 最長時間：リードあたり3秒。
  • 接合部ごとに1回のはんだ付けサイクルに制限してください。
• フローはんだ付け：
  • 予熱温度：最大100°C。
  • 予熱時間：最大60秒。
  • はんだ波温度：最大260°C。
  • はんだ付け時間：最大5秒。
  • はんだ波がレンズ基部から2mm以内に近づかないようにLEDを配置してください。
• 重要警告：過度の温度や時間は、エポキシレンズを溶かしたり、内部ワイヤボンドの故障を引き起こしたり、半導体材料を劣化させたりする可能性があります。IRリフローはんだ付けはこのスルーホールパッケージタイプには適していません。

6.3 保管・洗浄

• 保管：温度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LED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の場合は、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。
• 洗浄：必要に応じて、イソプロピルアルコール（IPA）などのアルコール系溶剤でのみ洗浄してください。強力な洗浄剤や研磨剤は避けてください。

7. 梱包・発注情報

7.1 梱包仕様

製品は、自動または手動取り扱いのための業界標準梱包で供給されます：

• 基本単位：梱包袋あたり500個、200個、または100個。
• 内箱：10個の梱包袋を含み、合計5,000個。
• 外箱（出荷ケース）：8個の内箱を含み、合計40,000個。
• 出荷ロット内では、最終パックのみが満量でない数量となる場合がある旨の注記があります。

7.2 型番の解釈

部品番号LTL30EKFGJは、メーカー固有のコーディングシステムに従っており、おそらくパッケージタイプ（T-1 3/4）、色（アンバー/黄緑）、および光度ビンを示しています。正確な発注のためには、基本部品番号とともに、必要なビンコード（光度用、および黄緑の場合は主波長用）を指定する必要があります。

8. アプリケーション設計上の考慮点

8.1 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。最も重要な設計ルールは、各LEDまたは各並列ストリングに直列の電流制限抵抗を使用することです。

• 推奨回路（回路A）：電圧源（Vcc）、直列抵抗（R）、およびLED。抵抗値は次のように計算されます：R = (Vcc - VF) / IF。ここで、VFはLED順方向電圧（設計マージンのために最大値2.4Vを使用）、IFは希望の順方向電流（例：20mA）です。
• 避けるべき回路（回路B）：複数のLEDを単一の共有抵抗に直接並列接続すること。個々のLED間のI-V特性（VF）のわずかなばらつきが電流不平衡を引き起こし、最低VFのLEDの輝度の大きな違いや過電流故障につながります。

8.2 静電気放電（ESD）保護

LEDは静電気放電に敏感です。取り扱いおよび実装中は以下の予防措置を実施してください：

• 作業者は接地リストストラップまたは帯電防止手袋を着用する必要があります。
• すべての作業台、工具、および設備は適切に接地する必要があります。
• 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を使用してください。
• 要員がESD安全取り扱い手順について訓練されていることを確認してください。

8.3 熱管理

消費電力は低い（最大80mW）ですが、LEDを動作温度範囲内に維持することは、寿命と安定した光出力にとって重要です。特に複数のLEDが近接して使用される場合や周囲温度が高い場合は、最終製品筐体内に十分な空気の流れを確保してください。

9. 技術比較と選定ガイダンス

LTL30EKFGJは特定の属性の組み合わせを提供します。インジケータLEDを選定する際は、代替品と比較して以下の点を考慮してください：

• 小型SMD LEDとの比較：このようなスルーホールLEDは、一般的に試作、手動実装、修理が容易です。同サイズのSMDと比較して単点輝度が高く視野角が広い傾向がありますが、PCBドリル加工が必要で、両面により多くの基板面積を占有します。
• クリアレンズLEDとの比較：拡散白レンズは、より広く柔らかい視野角を提供し、内部ダイを隠し、パネルインジケータに理想的なより均一なグローを実現します。クリアレンズLEDはより焦点の合ったビームと高い軸上強度を持ちますが、明るい点光源のように見えることがあります。
• アンバー（605nm）は視認性が高く、警告やアラートによく使用されます。黄緑（572nm）は人間の目のピーク感度（555nm）に近く、低電力で非常に明るく見えるため、一般的な状態インジケータに理想的です。電流駆動：
• その30mAの最大DC電流は5mm LEDでは標準的です。超低電力アプリケーションでは、10-20mA定格の類似デバイスがより適切かもしれません。10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

10.1 このLEDを5Vまたは3.3Vのロジックピンから直接駆動できますか？

いいえ、電流制限抵抗なしでは駆動できません。

直接接続すると、LEDとマイクロコントローラピンを通じて30mAをはるかに超える電流が流れようとし、両方を損傷する可能性が高いです。常に電源電圧に対して計算された直列抵抗を使用してください。10.2 最大光度が範囲（例：アンバーで110-240 mcd）で示されているのはなぜですか？

これは

ビニングシステムを反映しています。データシートの絶対最大値は240 mcdですが、実際に出荷される部品は特定の強度ビン（F, G, H, J, K）に分類されます。設計に必要な最小輝度レベルを保証するには、必要なビンを指定する必要があります。10.3 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λP）

は、発光出力が最も高い単一波長です。主波長（λd）は、人間の目に同じ色に見える純粋な単色光の単一波長です。λdは色表示アプリケーションにより関連し、λPは光センシングにより関連します。10.4 このLEDを屋外で使用できますか？

データシートは屋内および屋外サインアプリケーションに適していると述べています。その動作温度範囲（-40°C ～ +85°C）はこれを支持します。ただし、長期の屋外使用の場合は、この標準パッケージでは完全に規定されていない可能性のある紫外線や湿気の侵入からの追加保護を検討してください。

11. 実用的なアプリケーション例

11.1 民生機器の電源インジケータ

シナリオ：

12V DC壁掛けアダプターで駆動される機器の電源オンインジケータを設計します。設計：
温かみのある明確な表示のためにアンバーLEDを使用します。良好な輝度と寿命のために15mAを目標とします。計算：
R = (Vcc - VF) / IF = (12V - 2.4V) / 0.015A = 640 オーム。最も近い標準値である680オームを使用します。再計算電流：IF = (12V - 2.1V) / 680Ω ≈ 14.6mA（安全で仕様内）。実装：
680Ω抵抗をLEDアノードと直列に配置し、12Vレールに接続します。LEDカソードはグランドに接続します。11.2 複数LEDステータスアレイ

シナリオ：

異なるシステム状態（例：準備完了、動作中、エラーなど）を示す5つのLEDを備えたパネル。色の一貫性が重要です。設計：
すべてのインジケータに黄緑LEDを使用します。発注時に、厳しい主波長ビン（例：H07）と特定の光度ビン（例：EまたはF）を指定します。小さなVFの変動に関係なく均一な輝度を確保するために、各LEDを共通の電圧レールから専用の電流制限抵抗で駆動します。12. 動作原理

LEDは、半導体ダイオードにおけるエレクトロルミネッセンスの原理に基づいて動作します。ダイオードの内蔵電位（これらのデバイスでは約2.1V）を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔がそれぞれn型およびp型材料から活性領域に注入されます。これらの電荷キャリアが再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。発光の特定の波長（色）は、活性領域で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定されます。半導体ダイを囲む拡散エポキシレンズは、光を取り出し、ビームを形成し、繊細な内部構造を保護する役割を果たします。

13. 技術トレンド

スルーホールLEDは、レガシー設計、試作、および高い単点輝度や保守の容易さを必要とする特定のアプリケーションにとって依然として重要ですが、業界のトレンドは表面実装デバイス（SMD）パッケージに強く向かっています。SMD LEDは、自動実装、基板スペースの節約、および低プロファイルにおいて大きな利点を提供します。しかし、LTL30EKFGJのようなスルーホール部品は、その機械的堅牢性、リードを介した優れた放熱性、および少量生産や教育プロジェクトにおける簡便さにより、引き続き関連性を持っています。材料の進歩により、スルーホールタイプを含むすべてのLEDタイプの効率、寿命、および色の一貫性が継続的に向上しています。

While through-hole LEDs remain vital for legacy designs, prototyping, and certain applications requiring high single-point brightness or ease of service, the industry trend is strongly towards Surface-Mount Device (SMD) packages. SMD LEDs offer significant advantages in automated assembly, board space savings, and lower profile. However, through-hole components like the LTL30EKFGJ continue to be relevant due to their mechanical robustness, excellent heat dissipation via leads, and simplicity for low-volume or educational projects. Advances in materials are continually improving the efficiency, longevity, and color consistency of all LED types, including through-hole variants.