目次
- 1. 製品概要
- 1.1 特長
- 1.2 用途
- 2. 外形寸法
- 3. 絶対最大定格
- 4. 電気的・光学的特性
- 5. 代表的な電気的・光学的特性曲線
- 6. ビニングシステム仕様
- 6.1 光度ビニング
- 6.2 主波長ビニング
- 7. 梱包仕様
- 8. 注意事項およびアプリケーションガイドライン
- 8.1 用途
- 8.2 保管
- 8.3 洗浄
- 8.4 リード成形および実装
- 8.5 はんだ付け
- 8.6 駆動方法
- 8.7 ESD(静電気放電)対策
- 9. 技術分析および設計上の考慮点
- 9.1 測光および測色分析
- 9.2 熱管理に関する考慮点
- 9.3 回路設計の実装
- 9.4 代替技術との比較
- 9.5 アプリケーション固有の推奨事項
- 9.6 信頼性および寿命要因
- 10. よくあるご質問(FAQ)
1. 製品概要
本資料は、スルーホールLEDランプであるLTL-R14FGSAJの仕様を詳細に説明します。スルーホールLEDは、3mm、4mm、5mm、角型、円筒型など様々なパッケージで提供され、状態表示を必要とするすべてのアプリケーションに適しています。設計の柔軟性を高めるため、各色でいくつかの光度および視野角の選択肢が用意されています。
1.1 特長
- 低消費電力および高効率
- 鉛フリーおよびRoHS準拠
- T-1タイプパッケージ、白色拡散レンズ。
- 白色拡散レンズを備えたAlInGaP黄緑色および黄色ランプ。
1.2 用途
- 通信機器
- コンピュータ周辺機器
- 民生用電子機器
- 家電製品
2. 外形寸法
このLEDは、白色拡散レンズを備えた標準的なT-1(3mm)パッケージを特徴とします。リードは、プリント回路基板(PCB)へのスルーホール実装用に設計されています。
注記:
- すべての寸法はミリメートル(インチ)です。
- 特に記載がない限り、公差は±0.25mm(.010")です。
- フランジ下の樹脂突出は最大1.0mm(.04")です。
- リード間隔は、リードがパッケージから出る位置で測定されます。
- 仕様は予告なく変更される場合があります。
3. 絶対最大定格
定格は周囲温度(TA)25°Cで規定されています。これらの値を超えると、デバイスに永久的な損傷を与える可能性があります。
| パラメータ | 黄緑 | 黄色 | 単位 |
|---|---|---|---|
| 電力損失 | 52 | 52 | mW |
| ピーク順電流(デューティサイクル≤1/10、パルス幅≤10 μs) | 60 | 60 | mA |
| DC順電流 | 20 | 20 | mA |
| 動作温度範囲 | -40°C ~ +85°C | ||
| 保管温度範囲 | -40°C ~ +100°C | ||
| リードはんだ付け温度 [本体から2.0mm (.079")] | 最大5秒間 260°C | ||
4. 電気的・光学的特性
特性は周囲温度(TA)25°Cで測定されます。
| パラメータ | 記号 | 色 | Min. | Typ. | Max. | 単位 | 試験条件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 光度 | Iv | 黄緑 | 4 | 11 | 29 | mcd | IF = 10mA |
| 黄色 | 4 | 11 | 29 | mcd | IF = 10mA | ||
| 視野角 | 2 θ1/2 | 黄緑 | 110 | deg | |||
| 黄色 | 110 | deg | |||||
| ピーク発光波長 | λP | 黄緑 | 574 | nm | |||
| 黄色 | 590 | nm | |||||
| 主波長 | λd | 黄緑 | 565 | 569 | 572 | nm | |
| 黄色 | 582 | 590 | 594 | nm | |||
| スペクトル半値幅 | Δλ | 黄緑 | 20 | nm | |||
| 黄色 | 20 | nm | |||||
| 順方向電圧 | VF | 黄緑 | 1.6 | 2.0 | 2.5 | V | IF = 10mA |
| 黄色 | 1.6 | 2.0 | 2.5 | V | IF = 10mA | ||
| 逆方向電流 | IR | 黄緑 | 10 | μA | VR = 5V | ||
| 黄色 | 10 | μA | VR = 5V |
注記:
- 光度は、CIEの眼応答曲線に近似する光センサーとフィルターの組み合わせで測定されます。
- θ1/2は、光度が軸上光度の半分になる軸外角度です。
- 主波長λdは、CIE色度図から導出され、デバイスの色を定義する単一波長を表します。
- Ivの保証には、±30%の試験公差を含める必要があります。
- 逆電圧(VR)条件はIR試験のみに適用されます。このデバイスは逆動作用に設計されていません。
- 逆方向電流はダイソースによって制御されます。
5. 代表的な電気的・光学的特性曲線
本データシートには、特に記載がない限り周囲温度25°Cで測定された代表的な性能曲線が含まれています。これらの曲線は、順電流(IF)と光度(Iv)、順方向電圧(VF)の関係、および周囲温度が光度に及ぼす影響をグラフィカルに表しています。これらの曲線を分析することは、異なる動作条件下でのLEDの挙動を理解し、設計者が所望の輝度を得るために駆動電流を最適化しながら、電力損失と熱的影響を管理するために不可欠です。
6. ビニングシステム仕様
LEDは、アプリケーション内での色と明るさの一貫性を確保するために、光度と主波長に基づいてビンに分類されます。
6.1 光度ビニング
| ビンコード | 光度(黄緑)最小(mcd) | 最大(mcd) | ビンコード | 光度(黄色)最小(mcd) | 最大(mcd) |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 4 | 13 | A | 4 | 13 |
| B | 13 | 29 | B | 13 | 29 |
注:各ビン限界の公差は±30%です。
6.2 主波長ビニング
| ビンコード | 主波長(黄緑)最小(nm) | 最大(nm) | ビンコード | 主波長(黄色)最小(nm) | 最大(nm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 565 | 569 | 1 | 582 | 588 |
| 2 | 569 | 572 | 2 | 588 | 594 |
注:各ビン限界の公差は±1nmです。
7. 梱包仕様
LEDは、大量取り扱いおよび出荷用に梱包されています:
- 梱包袋あたり1000個、500個、200個、または100個。
- 内箱あたり10梱包袋を入れ、合計10,000個。
- 外箱あたり8内箱を梱包し、合計80,000個。
- 出荷ロットごとに、最後の梱包のみが満梱包でない場合があります。
8. 注意事項およびアプリケーションガイドライン
8.1 用途
このLEDランプは、屋内および屋外の標識、ならびに状態表示を必要とする一般的な電子機器への適用に適しています。
8.2 保管
LEDの保管環境は、温度30°Cまたは相対湿度70%を超えてはなりません。元の梱包から出したLEDは、3ヶ月以内に使用することを推奨します。元の梱包から出した状態での長期保管には、適切な乾燥剤を入れた密閉容器または窒素雰囲気のデシケーターに保管することを推奨します。
8.3 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洗浄溶剤を使用してLEDを洗浄してください。
8.4 リード成形および実装
リード成形中は、リードを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。成形中に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。リード成形は、はんだ付け前に常温で行う必要があります。PCBへの実装中は、パッケージに過度の機械的ストレスがかからないように、可能な限り最小のクリンチ力を使用してください。
8.5 はんだ付け
はんだ付け時は、レンズの基部からはんだ付け点まで少なくとも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すことは避けてください。LEDが高温の状態ではんだ付け中に、リードフレームに外部ストレスを加えないでください。
推奨はんだ付け条件:
はんだごて:温度:最大350°C。はんだ付け時間:最大3秒(1回のみ)。位置:エポキシバルブの基部から2mm以内に近づけない。
フローはんだ付け:予熱:最大100°C。予熱時間:最大60秒。はんだウェーブ:最大260°C。はんだ付け時間:最大5秒。浸漬位置:エポキシバルブの基部から2mm以下にしない。
注記:過度のはんだ付け温度および/または時間は、LEDレンズの変形またはLEDの致命的な故障を引き起こす可能性があります。IRリフローは、スルーホール型LEDランプ製品には適したプロセスではありません。
8.6 駆動方法
LEDは電流駆動デバイスです。アプリケーションで並列接続された複数のLEDの光度均一性を確保するためには、駆動回路に各LEDと直列に電流制限抵抗を組み込むことを強く推奨します。直列抵抗なしで電圧源からLEDを直接駆動すること(複数のLEDを並列接続)は推奨されません。個々のLEDの順方向電圧(I-V)特性の自然なばらつきにより、各LEDの明るさが異なって見える可能性があるためです。直列抵抗は各LEDを流れる電流を安定させ、一貫した明るさを確保し、電流スパイクからLEDを保護します。
8.7 ESD(静電気放電)対策
静電気または電源サージはLEDを損傷する可能性があります。ESD損傷を防ぐための提案は以下の通りです:
- これらのLEDを取り扱う際は、導電性リストバンドまたは静電気防止手袋を使用してください。
- すべてのデバイス、設備、および機械は適切に接地する必要があります。
- 作業台、保管ラックなどは適切に接地する必要があります。
- 保管および取り扱い中のLED間の摩擦によりLEDのプラスチックレンズ表面に蓄積された可能性のある静電気を中和するために、イオンブロワーを使用してください。
9. 技術分析および設計上の考慮点
9.1 測光および測色分析
LTL-R14FGSAJは、黄緑色および黄色の発光にAlInGaP(アルミニウムインジウムガリウムリン)技術を使用しています。AlInGaP LEDは、琥珀色から赤色スペクトルにおいて高効率と良好な色純度で知られています。白色拡散レンズは、視野角を典型的な110度に広げ、光点の外観を和らげる役割を果たし、広角視認性が求められる状態インジケータに最適です。主波長ビンは色の一貫性を確保し、複数のLEDを一緒に使用し視覚的に一致させる必要があるアプリケーションにおいて重要です。
9.2 熱管理に関する考慮点
最大電力損失52mW、DC順電流20mAでは、これらのインジケータの熱管理は一般的に簡単です。ただし、設計者は動作温度範囲(-40°C ~ +85°C)を考慮する必要があります。周囲温度が高い場合、光出力は減少し、順方向電圧もわずかにシフトします。高温で継続的に動作するアプリケーションでは、長期信頼性を維持するために順電流を減衰させる必要があるかもしれません。リードはんだ付け温度の絶対最大定格(5秒間260°C)は、PCB組立プロセスに明確なガイドラインを提供します。
9.3 回路設計の実装
10mA時の典型的な順方向電圧(VF)2.0Vは、回路設計の重要なパラメータです。電源電圧(V_supply)からLEDを駆動する際に必要な直列抵抗(R_s)を計算するには、オームの法則を使用します:R_s = (V_supply - VF) / I_F。例えば、5V電源で目標電流10mAの場合:R_s = (5V - 2.0V) / 0.01A = 300オーム。抵抗の定格電力は少なくともP = I_F^2 * R_s = (0.01)^2 * 300 = 0.03Wである必要があるため、標準的な1/8Wまたは1/10W抵抗で十分です。このシンプルな電流制限回路は、安定した動作と長寿命に不可欠です。
9.4 代替技術との比較
従来のGaAsP(ガリウムヒ素リン)黄色LEDと比較して、AlInGaP技術は著しく高い発光効率を提供し、同じ駆動電流でより明るい出力を実現します。拡散レンズによって提供される広い110度の視野角は、視野角が狭いクリアレンズLEDに対する明確な利点であり、インジケータを様々な角度から見る必要があるアプリケーションにLTL-R14FGSAJをより適したものにしています。スルーホールパッケージは、表面実装デバイス(SMD)の代替品と比較して機械的堅牢性と手動組立またはプロトタイピングの容易さを提供しますが、SMDは大量自動生産において基板スペースを節約します。
9.5 アプリケーション固有の推奨事項
通信機器(ルーター、モデム)では、これらのLEDは明確なリンク/アクティビティ状態を提供します。民生用電子機器および家電製品(電源ボタン、モードインジケータ)では、拡散光は美的に優れています。屋外標識に使用する場合、設計者はLED自体が防水ではないため、筐体が十分な環境保護(IP等級)を提供することを確認する必要があります。バッテリー駆動デバイスでは、低い順方向電圧と10mA未満の電流でも効果的に動作する能力(IV曲線参照)がエネルギー節約に役立ちます。複数のインジケータを備えたパネルを設計する際は、均一な外観を得るために、同じ光度および波長ビンからのLEDを指定することが重要です。9.6 信頼性および寿命要因
LEDの寿命は、主に動作条件、特に接合温度によって決まります。電流と温度の絶対最大定格を遵守することが最も重要です。保管ガイドラインは湿気の吸収を防ぎ、はんだ付け中のポップコーン現象や剥離を引き起こす可能性を低減します。適切なESD取り扱いは、早期故障を引き起こす可能性のある潜在的な欠陥を防ぎます。本データシートのはんだ付け、駆動、取り扱いガイドラインに従うことで、LEDは意図された動作寿命を達成できます。インジケータ用途では通常数万時間です。
10. よくあるご質問(FAQ)
Q: このLEDを最大DC電流20mAで連続駆動できますか?
A: はい、ただし指定された動作温度範囲内でのみです。最大の信頼性、特に高い周囲温度では、内部発熱とデバイスへのストレスを軽減するため、より低い電流(例:10-15mA)で動作することを推奨します。
Q: ピーク波長(λP)と主波長(λd)の違いは何ですか?
A: ピーク波長は、発光光パワーが最大となる波長です。主波長は、人間の目が知覚する、光の色を最もよく表す単一波長であり、CIE色度座標から計算されます。色の仕様にはλdがより関連します。
Q: なぜ直列抵抗が必須なのですか?
A: LEDは指数関数的なI-V関係を持っています。電圧のわずかな増加が電流の大幅な増加を引き起こし、最大定格をすぐに超えてLEDを破壊する可能性があります。直列抵抗は、電流を主に抵抗値と電源電圧に依存させ、シンプルで効果的な電流調整の形態を提供します。
Q: このLEDを小さなパネルのバックライトに使用できますか?
A: 可能ではありますが、その広い視野角と拡散レンズは、状態インジケータとして直接視認する用途により適しています。均一なパネルバックライトには、視野角が狭いLEDまたはサイドビューパッケージのLEDがより適切な場合が多いです。
Q: 発注時にビニングコードをどのように解釈すればよいですか?
A: 必要な色(黄緑または黄色)に対して、希望する光度ビン(例:AまたはB)と主波長ビン(例:1または2)の組み合わせを指定してください。これにより、アプリケーションに適した一貫した性能特性を持つLEDを受け取ることができます。
A: Specify the desired combination of Luminous Intensity Bin (e.g., A or B) and Dominant Wavelength Bin (e.g., 1 or 2) for the required color (Yellow Green or Yellow) to ensure you receive LEDs with consistent performance characteristics for your application.
LED仕様用語集
LED技術用語の完全な説明
光電性能
| 用語 | 単位/表示 | 簡単な説明 | なぜ重要か |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W (ルーメン毎ワット) | 電力ワット当たりの光出力、高いほどエネルギー効率が良い。 | エネルギー効率等級と電気コストを直接決定する。 |
| 光束 | lm (ルーメン) | 光源から発せられる全光量、一般に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを決定する。 |
| 視野角 | ° (度)、例:120° | 光強度が半分になる角度、ビーム幅を決定する。 | 照明範囲と均一性に影響する。 |
| 色温度 | K (ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の暖かさ/冷たさ、低い値は黄色がかった/暖かい、高い値は白っぽい/冷たい。 | 照明の雰囲気と適切なシナリオを決定する。 |
| 演色性指数 | 無次元、0–100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≥80は良好。 | 色の真実性に影響し、ショッピングモール、美術館などの高要求場所で使用される。 |
| 色差許容差 | マクアダム楕円ステップ、例:「5ステップ」 | 色の一貫性指標、ステップが小さいほど色の一貫性が高い。 | 同じロットのLED全体で均一な色を保証する。 |
| 主波長 | nm (ナノメートル)、例:620nm (赤) | カラーLEDの色に対応する波長。 | 赤、黄、緑の単色LEDの色相を決定する。 |
| 分光分布 | 波長 vs 強度曲線 | 波長全体の強度分布を示す。 | 演色性と色品質に影響する。 |
電気パラメータ
| 用語 | 記号 | 簡単な説明 | 設計上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 順電圧 | Vf | LEDを点灯するための最小電圧、「始動閾値」のようなもの。 | ドライバ電圧は≥Vfでなければならず、直列LEDの場合は電圧が加算される。 |
| 順電流 | If | LEDの正常動作のための電流値。 | 通常は定電流駆動、電流が明るさと寿命を決定する。 |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間耐えられるピーク電流、調光やフラッシュに使用される。 | パルス幅とデューティサイクルは損傷を避けるために厳密に制御する必要がある。 |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧、それを超えると破壊される可能性がある。 | 回路は逆接続や電圧スパイクを防ぐ必要がある。 |
| 熱抵抗 | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗、低いほど良い。 | 高い熱抵抗はより強力な放熱を必要とする。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電に耐える能力、高いほど脆弱性が低い。 | 生産時には帯電防止対策が必要、特に敏感なLEDには。 |
熱管理と信頼性
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実際の動作温度。 | 10°Cの低下ごとに寿命が2倍になる可能性がある;高すぎると光衰、色ずれを引き起こす。 |
| 光束減衰 | L70 / L80 (時間) | 明るさが初期の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「サービス寿命」を直接定義する。 |
| 光束維持率 | % (例:70%) | 時間経過後に残った明るさの割合。 | 長期使用における明るさの保持能力を示す。 |
| 色ずれ | Δu′v′またはマクアダム楕円 | 使用中の色変化の程度。 | 照明シーンでの色の一貫性に影響する。 |
| 熱劣化 | 材料劣化 | 長期的な高温による劣化。 | 明るさ低下、色変化、または開放回路故障を引き起こす可能性がある。 |
パッケージングと材料
| 用語 | 一般的な種類 | 簡単な説明 | 特徴と応用 |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC、PPA、セラミック | チップを保護し、光学的/熱的インターフェースを提供するハウジング材料。 | EMC:耐熱性が良く、低コスト;セラミック:放熱性が良く、寿命が長い。 |
| チップ構造 | フロント、フリップチップ | チップ電極配置。 | フリップチップ:放熱性が良く、効率が高い、高電力用。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、珪酸塩、窒化物 | 青チップを覆い、一部を黄/赤に変換し、白に混合する。 | 異なる蛍光体は効率、CCT、CRIに影響する。 |
| レンズ/光学 | フラット、マイクロレンズ、TIR | 光分布を制御する表面の光学構造。 | 視野角と配光曲線を決定する。 |
品質管理とビニング
| 用語 | ビニング内容 | 簡単な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束ビン | コード例:2G、2H | 明るさでグループ化され、各グループに最小/最大ルーメン値がある。 | 同じロット内で均一な明るさを保証する。 |
| 電圧ビン | コード例:6W、6X | 順電圧範囲でグループ化される。 | ドライバのマッチングを容易にし、システム効率を向上させる。 |
| 色ビン | 5ステップマクアダム楕円 | 色座標でグループ化され、狭い範囲を保証する。 | 色の一貫性を保証し、器具内の不均一な色を避ける。 |
| CCTビン | 2700K、3000Kなど | CCTでグループ化され、各々に対応する座標範囲がある。 | 異なるシーンのCCT要件を満たす。 |
テストと認証
| 用語 | 標準/試験 | 簡単な説明 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 一定温度での長期照明、明るさの減衰を記録する。 | LED寿命の推定に使用される (TM-21と併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定標準 | LM-80データに基づいて実際の条件下での寿命を推定する。 | 科学的な寿命予測を提供する。 |
| IESNA | 照明学会 | 光学的、電気的、熱的試験方法を網羅する。 | 業界で認められた試験基盤。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質 (鉛、水銀) がないことを保証する。 | 国際的な市場参入要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明製品のエネルギー効率と性能認証。 | 政府調達、補助金プログラムで使用され、競争力を高める。 |