LTL-R14FGFAJ スルーホールLEDランプ データシート - T-1パッケージ - オレンジ/黄緑 - 20mA - 52mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、状態表示および信号表示用途向けに設計されたスルーホールLEDランプ、LTL-R14FGFAJの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、高効率かつ信頼性の高い性能を実現する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た、オレンジと黄緑の2つの異なる色バリエーションで提供されます。LEDは白色拡散レンズを備えた標準的なT-1タイプパッケージに収められており、様々な電子機器に適した広い視野角を提供します。

1.1 主要な特徴と利点

• 高効率・低消費電力：エネルギー使用を最小限に抑えながら最適な光束出力を実現する設計で、バッテリー駆動または省エネルギーを重視するアプリケーションに適しています。
• 環境適合性：本製品は鉛フリーであり、RoHS（有害物質使用制限）指令に完全に準拠しています。
• 標準パッケージ：一般的なT-1（3mm）スルーホールパッケージにより、既存のPCB設計やプロトタイピング基板への容易な統合が保証されます。
• 広視野角：白色拡散レンズにより均一な光分布が生み出され、様々な角度からの視認性が向上します。

1.2 対象アプリケーションと市場

このLEDは汎用性が高く、明確で信頼性の高い視覚的インジケータを必要とする複数の産業分野で使用されます。主な適用分野は以下の通りです：

• 通信機器：ルーター、モデム、ネットワークスイッチの状態表示灯。
• コンピュータ周辺機器：キーボード、モニター、外付けドライブの電源、動作、モード表示灯。
• 民生用電子機器：オーディオ/ビデオ機器、家電製品、玩具のインジケータランプ。
• 家電製品：電子レンジ、洗濯機、コーヒーメーカーの動作状態表示灯。

2. 詳細な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。

• 消費電力（P_D）：オレンジおよび黄緑バリエーションともに52 mW。このパラメータは熱管理において重要です。
• 直流順方向電流（I_F）：連続20 mA。この電流を超えると寿命が大幅に短縮され、故障の原因となる可能性があります。
• ピーク順方向電流：60 mA（パルス幅 ≤10 μs、デューティサイクル ≤1/10）。短時間の高強度パルスに適しています。
• 動作温度範囲：-30°C から +85°C。広範囲の環境条件下での機能性を保証します。
• 保管温度範囲：-40°C から +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。組立工程管理において重要です。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは周囲温度（T_A）25°Cで測定され、デバイスの代表的な性能を定義します。

• 光度（I_V）：オレンジLEDの場合、代表値はI_F=20mAで140 mcdです。黄緑バリエーションの光度はビニングテーブル内で規定されています。測定はCIE明所視感度曲線に従います。
• 視野角（2θ_1/2）：両色とも100度。これは光度が軸上の値の半分に低下する全角であり、非常に広いビームを示しています。
• ピーク波長（λ_P）：オレンジ：611 nm（代表値）。黄緑：575 nm（代表値）。これはスペクトル放射が最大となる波長です。
• 主波長（λ_d）：知覚される色を定義します。オレンジ：598-612 nm範囲。黄緑：565-571 nm範囲。具体的な値はビニングにより管理されます。
• スペクトル半値幅（Δλ）：オレンジ：17 nm（代表値）。黄緑：15 nm（代表値）。これは発光のスペクトル純度を示します。
• 順方向電圧（V_F）：両色ともI_F=20mAで2.1Vから2.6V。駆動回路における直列抵抗値の計算に重要です。
• 逆方向電流（I_R）：V_R=5Vで最大10 μA。重要注意：LED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。

3. ビニングシステム仕様

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDはビンに仕分けられます。LTL-R14FGFAJは二次元ビニングシステムを使用しています。

3.1 光度ビニング

オレンジおよび黄緑LEDはともに3つの光度ビン（AB、CD、EF）にグループ分けされ、各ビンは20mAで測定された定義された最小および最大光度を持ちます。各ビン限界の許容差は±30%です。

• ビンAB：23 - 50 mcd
• ビンCD：50 - 85 mcd
• ビンEF：85 - 140 mcd

3.2 主波長ビニング

LEDは色の一貫性を制御するため、主波長によってもビニングされます。各ビン限界の許容差は±1 nmです。

• 黄緑波長ビン：
  • ビン1：565.0 - 568.0 nm
  • ビン2：568.0 - 571.0 nm
• オレンジ波長ビン：
  • ビン3：598.0 - 605.0 nm
  • ビン4：605.0 - 612.0 nm

発注時には、特定の性能特性を保証するために、通常、光度と波長の両方のビンを指定した完全な部品番号が必要です。

4. 機械的仕様と梱包情報

4.1 外形寸法

LEDは標準的なT-1（3mm）ラジアルリードパッケージに準拠しています。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単位です（参考としてインチも記載）。
• 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mmです。
• フランジ下の樹脂突出は最大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ます。

4.2 極性識別

カソード（負極リード）は、通常、LEDレンズ縁の平らな部分や、短いリードであることで識別されます。組立前には常にメーカーのマーキング図を参照して確認してください。

4.3 梱包仕様

LEDはESD損傷を防ぐため、静電気防止バッグに梱包されています。標準梱包数量は以下の通りです：

• 梱包バッグあたり1000、500、200、または100個。
• 10梱包バッグが内箱に入れられます（最大合計10,000個）。
• 8内箱が外輸送箱に梱包されます（最大合計80,000個）。

5. 実装、はんだ付け、取り扱いガイドライン

5.1 保管条件

長期信頼性のため、LEDは30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管してください。元の密封された防湿バッグから取り出した場合は、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には、乾燥剤入りの密閉容器または窒素充填デシケーターを使用してください。

5.2 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。
• 曲げる際にLED本体を支点として使用しないでください。
• 全てのリード成形は室温で、はんだ付け前 soldering.
• に行ってください。 PCB挿入時は、エポキシレンズへの機械的ストレスを避けるため、最小限のクリンチング力を使用してください。

5.3 はんだ付け推奨事項

レンズ基部からはんだ付け点まで最低2mmの距離を保ってください。レンズをはんだに浸漬しないでください。

• 手はんだ付け（はんだごて）：
  • 温度：最大350°C。
  • 時間：リードあたり最大3秒。
  • はんだ付けサイクルは1回に限定してください。
• フローはんだ付け：
  • 予熱温度：最大150°C、最大120秒。
  • はんだ波（ピーク）：最大270°C ±5°C。
  • 接触時間：最大6秒。
  • 浸漬位置：レンズ基部から2mm以下にならないこと。

警告：過度の温度または時間は、レンズの変形やLEDの致命的な故障を引き起こす可能性があります。

5.4 静電気放電（ESD）保護

AlInGaP LEDは静電気放電に敏感です。常に以下の点を守ってください：

• 取り扱い時は接地されたリストストラップまたは静電気防止手袋を使用してください。
• すべての作業台、工具、設備が適切に接地されていることを確認してください。
• プラスチックレンズ上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。

6. 駆動回路設計とアプリケーション・ノート

6.1 推奨駆動方法

LEDは電流駆動デバイスです。均一な明るさを確保するため、特に複数のLEDを並列に使用する場合は、各LEDを直列に接続された専用の電流制限抵抗で駆動することを強く推奨します（回路A）。 個別の抵抗なしでLEDを直接並列接続することは避けてください（回路B）。順方向電圧（V

）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、結果として不均一な明るさの原因となります。_F) characteristics will cause significant differences in current sharing and, consequently, uneven brightness.

6.2 直列抵抗計算

電流制限抵抗（R_S）の値はオームの法則を用いて計算します： R_S= (V_電源- V_F) / I_F

ここで：

• V_電源は電源電圧です。
• V_FはLED順方向電圧です（保守的な設計のため最大値2.6Vを使用）。
• I_Fは所望の順方向電流です（最大連続20 mA）。

例：5V電源の場合： R_S= (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω。最も近い標準値（例：120Ωまたは150Ω）を使用し、電流をわずかに調整することができます。

6.3 熱に関する考慮事項

消費電力は低い（52mW）ですが、PCB上のLED間の十分な間隔を確保し、他の発熱部品の近くに配置しないことで、特に温度範囲の上限で動作する場合に、最適な光出力と長寿命を維持するのに役立ちます。

7. 性能曲線と代表特性

具体的なグラフは提供された本文では詳細に説明されていませんが、このようなLEDの代表的な性能曲線には以下が含まれます：

• I-V（電流-電圧）曲線：順方向電圧と電流の指数関数的関係を示し、ターンオン電圧（約2.0V）を強調します。
• 相対光度 vs 順方向電流：光出力が電流とともにどのように増加するかを示し、通常、推奨動作範囲内ではほぼ線形関係にあります。
• 相対光度 vs 周囲温度：接合温度が上昇するにつれて光出力が減少することを示し、高温環境における重要な考慮事項です。
• スペクトル分布：相対強度 vs 波長のプロットで、ピーク（λ_P）とスペクトル半値幅（Δλ）を示します。
• 視野角パターン：光強度の空間分布を示す極座標プロットで、広い100度の視野角を確認します。

設計者は、駆動電流、熱管理、光学設計に関する情報に基づいた設計判断を行うために、これらのグラフ表現についてはメーカーの完全なデータシートを参照する必要があります。

8. 比較と選定ガイダンス

8.1 オレンジ vs 黄緑の選定

• オレンジ（ピーク611nm）：高い光度（最大140 mcd 代表値）を提供し、警告や注意を引くインジケータとしてよく選ばれます。その長い波長は、赤と比較して特定の環境光条件下で視認性が優れている場合があります。
• 黄緑（ピーク約575nm）：人間の目のピーク感度（555nm）に近い位置にあり、与えられた放射パワーに対して高い知覚輝度を提供します。明確で中立的な信号表示が必要な一般的な状態表示灯としてよく使用されます。

8.2 AlInGaP技術の主な特長

標準GaP（リン化ガリウム）のような旧来の技術と比較して、本製品で使用されるAlInGaP LEDは以下を提供します：

• 高効率：ワットあたりのルーメンが多く、同じ電流でより明るい出力が得られます。
• 優れた温度安定性：一般的に、温度上昇に伴う光出力の減少が少ないです。
• 優れた色飽和度：赤-オレンジ-黄色スペクトルで、より明るく飽和した色を生成できます。

9. よくある質問（FAQ）

Q: より明るくするためにこのLEDを30mAで駆動できますか？

A: いいえ。絶対最大連続順方向電流は20mAです。この定格を超えるとLEDの寿命が劇的に短縮され、過熱による即時故障の原因となる可能性があります。

Q: 定電流源を使用する場合でも、なぜ直列抵抗が必要なのですか？

A: 真の定電流源は電流制御のために直列抵抗を必要としません。しかし、電圧源（5Vや3.3Vレールなど）を使用するほとんどの実用的なアプリケーションでは、直列抵抗はLEDに流れる電流を設定し制限する最もシンプルでコスト効果の高い方法です。

Q: 光度ビンの±30%許容差とはどういう意味ですか？

A: これは、特定のビン（例：EF: 85-140 mcd）にラベル付けされたLEDの実際の試験光度が、規定されたビン限界よりも最大30%高くまたは低くなる可能性があることを意味します。これは試験許容差であり、生産上のばらつきではありません。ビニングプロセス自体がLEDをこれらの範囲に仕分けます。

Q: このLEDは屋外使用に適していますか？

A: データシートには屋内および屋外サインに適していると記載されています。しかし、長期間の屋外暴露には、湿気から保護するためのPCBへのコンフォーマルコーティングや、UV耐性レンズ材料（この白色拡散レンズが提供する可能性あり）など、追加の設計考慮が必要です。重要なアプリケーションでは、メーカーに具体的な環境定格を確認してください。

Q: アノードとカソードはどのように識別しますか？

A: 通常、カソード（負極）リードは短く、LEDのプラスチックフランジの平らなエッジでマークされている場合があります。特定のマーキング方式については、常にメーカーのデータシート図を確認してください。