LTL1NHEG6D スルーホールLEDランプ データシート - T-1 3mmパッケージ - 順電圧2.5V - 625nm赤色 - 54mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、高輝度スルーホールLEDランプの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、赤・橙・黄の波長スペクトルにおいて高い発光効率と優れた性能で知られるAlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）半導体技術を採用しています。製品は一般的なT-1（3mm）径パッケージで設計されており、多数の電子機器アプリケーションにおける状態表示および照明用の標準的で広く互換性のある部品となっています。

このLEDの中核的な利点は、低消費電力と高輝度出力の両立、鉛フリーおよびRoHS環境指令への準拠、そしてスルーホールプリント基板（PCB）への容易な統合に最適化された設計です。主なターゲット市場は、信頼性が高く長寿命の視覚表示器が必要とされる通信機器、コンピュータ周辺機器、民生電子機器、家電製品、および産業制御システムを包含します。

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、周囲温度（I_F）25°Cにおいて、最大連続DC順電流（T_A）20 mAの定格を持ちます。最大許容損失は54 mWです。パルス動作では、デューティサイクル1/10、パルス幅0.1msの条件下で、ピーク順電流60 mAが許容されます。動作温度範囲は-30°Cから+85°C、より広い保管温度範囲は-40°Cから+100°Cと規定されています。順電流のディレーティング係数は40°C以上で0.34 mA/°Cであり、熱損傷を防ぐために温度上昇に伴い最大許容連続電流が減少することを意味します。

2.2 電気的・光学的特性

主要性能パラメータは、T_A=25°C、I_F=10mAで測定されます。輝度（I_V）の代表値は65ミリカンデラ（mcd）、最小値は23 mcd、最大値は110 mcdです。順電圧（V_F）の代表値は2.5V、最大値は2.5Vです。主波長（λ_d）は625 nmで赤色を定義し、ピーク発光波長（λ_p）は630 nmです。指向角（2θ_1/2）は90度で、広く拡散した光放射パターンを示します。スペクトル線半値幅（Δλ）は20 nmです。最大逆電流（I_R）は、逆電圧（V_R）5Vにおいて100 μAです。本デバイスは逆バイアス下での動作を想定していないため、この点に注意することが極めて重要です。

3. ビニングシステム仕様

本製品は、輝度および主波長に基づいてユニットを分類するビニングシステムを採用しており、アプリケーション設計における一貫性を確保します。

3.1 輝度ビニング

LEDは、10mAでの測定値に基づき、3つの輝度ビン（ZA、BC、DE）に仕分けされます。ビン限界値は以下の通りです：ZA（23-38 mcd）、BC（38-65 mcd）、DE（65-110 mcd）。各ビン限界値には±15%の許容差が適用されます。

3.2 主波長ビニング

色の一貫性を確保するため、主波長は4nmステップでビニングされます。定義されたビンは以下の通りです：H28（617.0-621.0 nm）、H29（621.0-625.0 nm）、H30（625.0-629.0 nm）、H31（629.0-633.0 nm）。各ビン限界値には±1nmの厳しい許容差が維持されます。

4. 性能曲線分析

データシートでは特定のグラフィカルデータが参照されていますが、このクラスのデバイスに典型的な曲線としては、順電流と輝度の関係（ほぼ線形の増加を示す）、順電圧対順電流（ダイオードの指数関数的特性を示す）、および周囲温度による輝度の変化（温度上昇に伴い出力が減少する）を図示するものがあります。スペクトル分布曲線は、指定された20 nmの半値幅を持つ630 nm付近を中心とした単一のピークを示し、純粋な赤色発光を確認します。

5. 機械的・パッケージ情報

LEDは、拡散赤色レンズを備えた標準的なT-1（3mm）円筒形エポキシパッケージに収められています。外形図には、リード径、レンズ径と高さ、リード間隔などの重要な寸法が規定されています。リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る部分で測定されます。特に記載がない限り、機械的寸法の公差は通常±0.25mmです。フランジ下の樹脂の最大突出量は1.0mmです。本デバイスは、カソード（負極）極性を示すために、レンズにフラットスポットがあるか、またはより長いリードを備えており、これはPCBへの正しい向き付けに不可欠です。

6. はんだ付け・実装ガイドライン

6.1 保管・取り扱い

LEDは、30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管する必要があります。元の防湿包装から取り出した場合は、3ヶ月以内に使用してください。長期保管の場合は、乾燥剤を入れた密閉容器で保管してください。静電気放電（ESD）による損傷を防ぐため、作業者は接地リストストラップを使用し、ワークステーションは適切に接地し、プラスチックレンズ上の静電気を中和するためにイオナイザーの使用が推奨されます。

6.2 リード成形

リードの曲げ加工は、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で、室温で、はんだ付けプロセスの前に行う必要があります。曲げ加工中にLEDの基部を支点として使用してはいけません。

6.3 はんだ付けプロセス

はんだ付け点とエポキシレンズの基部との間には、最低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。推奨条件は以下の通りです：
はんだごて：最大350°C、3秒間（1回のみ）。
フローはんだ付け：最大100°Cで60秒間予熱し、その後最大260°Cのはんだ波に5秒間接触させます。
赤外線（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。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

LEDは、静電気防止バッグに梱包されています。バッグあたりの標準梱包数量は、1000個、500個、200個、または100個です。10袋が内箱に梱包され（最大10,000個）、8つの内箱が外輸送箱に梱包されます（最大80,000個）。非フルパックは、出荷ロットの最終パックにのみ存在する場合があります。発注には部品番号LTL1NHEG6Dが使用され、ビンコード（例：輝度と波長用）は通常、梱包バッグのラベルに表示されます。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

このLEDは、ネットワークルーター/モデム、デスクトップコンピュータやサーバー、オーディオ/ビデオ機器、厨房家電、電動工具、産業用制御パネルなど、幅広い機器の状態表示や電源インジケータに適しています。その高輝度は、視認性が重要な小さなレジェンドのバックライトや、屋内/屋外の情報表示サインでの使用にも適しています。

8.2 回路設計上の考慮点

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを駆動する際に均一な輝度を確保するためには、強く推奨します、各LEDに直列に個別の電流制限抵抗を使用することです（回路A）。複数のLEDを直接並列に接続すること（回路B）は推奨されません。なぜなら、それらの順電圧（V_F）特性のわずかなばらつきが電流分布の不均一を引き起こし、結果として輝度の不均一を生じさせるからです。直列抵抗値はオームの法則を用いて計算できます：R = (V_電源- V_F) / I_F.

9. 技術比較・差別化

従来のGaP（リン化ガリウム）ベースの赤色LEDと比較して、このAlInGaPデバイスは、同じ駆動電流で著しく高い輝度と効率を提供します。その625nmの主波長は、鮮やかで飽和した赤色を提供します。拡散レンズによる広い90度の指向角は、狭いビームのLEDとは異なり、様々な角度からの良好な視認性を確保します。スルーホール設計は、一部の表面実装型の代替品と比較して、PCBへの優れた機械的強度と熱伝導性を提供し、高振動環境や手動での試作に有益です。

10. よくある質問（FAQ）

Q: 主波長とピーク波長の違いは何ですか？
A: 主波長（λ_d）はCIE色度図から導出され、人間の目が知覚する光の色に最も一致する単一波長を表します。ピーク波長（λ_p）は、スペクトルパワー出力が実際に最も高くなる波長です。これらはしばしば近い値ですが、同一ではありません。

Q: このLEDを電流制限抵抗なしで駆動できますか？
A: いいえ。LEDを電圧源に直接接続すると、過剰な電流が流れ、デバイスを急速に破壊します。安全な動作のためには、直列抵抗が必須です。

Q: なぜビニングシステムがあるのですか？
A: 製造上のばらつきにより、性能にわずかな差が生じます。ビニングは、特性（輝度、色）が厳密に管理されたグループにLEDを仕分けし、設計者がアプリケーションの一貫性要件に適したビンを選択できるようにします。

Q: このLEDは自動車アプリケーションに適していますか？
A: この標準データシートは、AEC-Q101自動車認定を規定していません。自動車用途では、特に認定された製品バリアントが必要となります。

11. 実践的設計・使用事例

シナリオ：電源装置用の4つの状態インジケータクラスタを設計する。
実装：各LED（高視認性のためDE輝度ビンから）は、個別の直列抵抗を介して5Vラインに接続されます。代表的なV_F2.5V、目標I_F10mAを使用すると、抵抗値はR = (5V - 2.5V) / 0.01A = 250オームとなります。標準的な240または270オームの抵抗が使用されます。LEDは、はんだ付け用に指定された2mmのリードクリアランスでPCBに実装されます。この設計により、各LEDが正しい電流で駆動され、4つのインジケータすべてで均一で信頼性の高い輝度が得られます。

12. 技術原理紹介

このLEDは、基板上に成長させたAlInGaP半導体材料に基づいています。p-n接合に順電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入され、そこで再結合します。この再結合プロセスにより、光子（光）の形でエネルギーが放出されます。AlInGaP合金の特定の組成が半導体のバンドギャップエネルギーを決定し、それが直接、発光の波長（色）を決定します—この場合は625 nmの赤色です。エポキシレンズは、半導体チップを保護し、光出力ビームを形成し（90度拡散）、光取り出し効率を向上させる役割を果たします。

13. 技術開発動向

LED技術の一般的なトレンドは、より高い発光効率（電力入力1ワットあたりのより多くの光出力）、信頼性の向上、およびコスト削減に向かって継続しています。インジケータタイプのLEDでは、自動実装とスペース節約のため、表面実装デバイス（SMD）パッケージへの着実な移行が進んでいます。しかし、スルーホールLEDは、高い機械的堅牢性を必要とするアプリケーション、試作や修理のための容易な手動実装、PCBの銅層への直接接続による優れた熱管理のために、依然として不可欠です。蛍光体技術とチップ設計の進歩により、現代のLEDは、製造ロット間でより高い色純度と一貫性を達成することが可能になっています。