LTL763ENAK スルーホールLEDランプ データシート - 赤色 624nm - 20mA - 430-1880mcd - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高性能スルーホールLEDランプの完全な技術仕様を提供します。状態表示や信号表示用途向けに設計されたこの部品は、高輝度出力、信頼性、設計の柔軟性を兼ね備えています。赤色チップとウォータークリアレンズを組み合わせることで、明確な624nmの主波長出力を実現しています。スルーホールパッケージ設計により、プリント基板（PCB）やパネルへの多様な実装が可能で、幅広い電子アセンブリに適しています。

このLEDの中核的な利点は、最大1880ミリカンデラ（mcd）に達する高輝度と低消費電力です。これは、有害物質使用制限（RoHS）指令に準拠した鉛フリー（Pbフリー）製品です。この部品の主なターゲット市場は、明確で明るい視覚的インジケータが必要な通信機器、コンピュータ周辺機器、民生電子機器、家電製品、および産業制御システムに及びます。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

デバイスは周囲温度（TA）25°Cで規定されています。これらの限界を超えると永久損傷を引き起こす可能性があります。

• 消費電力：最大50 mW。
• ピーク順電流：最大60 mA、パルス条件下（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10ms）で適用可能。
• 直流順電流：連続動作時最大30 mA。
• 電流ディレーティング：30°Cから0.27 mA/°Cの割合で線形ディレーティング。
• 動作温度範囲：-40°C から +85°C。
• 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260°C、5秒間。

2.2 電気的・光学的特性

主要性能パラメータは、特に断りのない限り、TA=25°C、順電流（IF）=20mAで測定されます。

• 光度（Iv）：最小430 mcdから最大1880 mcdの範囲。代表値は900 mcd。測定はCIEの視感度曲線に従い、保証値には±15%の試験許容差が含まれます。
• 視野角（2θ1/2）：110度。これは光度が軸上（オンアクシス）値の半分に低下する全角であり、ビームの広がりを定義します。
• ピーク発光波長（λp）：632 nm。
• 主波長（λd）：624 nm。これはCIE色度図から導出され、LEDの知覚される色を定義する単一波長です。
• スペクトル半値幅（Δλ）：20 nm。これは発光する赤色光のスペクトル純度を示します。
• 順方向電圧（VF）：代表値2.5V、IF=20mA時最大2.5V。
• 逆方向電流（IR）：逆方向電圧（VR）=5V印加時、最大100 μA。重要：本デバイスは逆バイアス下での動作を想定していません。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

生産アプリケーションにおける輝度レベルの一貫性を確保するため、LEDは20mAで測定された光度に基づいてビンに分類されます。ビンコードは各梱包袋に印字されています。

• ビンコード M：光度 430 mcd から 620 mcd。
• ビンコード N：光度 620 mcd から 900 mcd。
• ビンコード P：光度 900 mcd から 1300 mcd。
• ビンコード Q：光度 1300 mcd から 1880 mcd。

各ビンの限界値には±15%の許容差が適用されます。このシステムにより、設計者は特定のアプリケーション要件に適した輝度グレードを選択でき、複数のLEDを使用する場合の視覚的な均一性を確保できます。

4. 性能曲線分析

代表的な性能曲線は、主要パラメータ間の関係を示します。これらの曲線は、異なる動作条件下でのデバイスの挙動を理解するために不可欠です。

• 相対光度 vs. 順電流：この曲線は、順電流の増加に伴う光出力の増加を示します。通常は非線形であり、輝度制御には電圧制御よりも電流制御が重要であることを強調しています。
• 相対光度 vs. 周囲温度：このグラフは、周囲温度の上昇に伴い光出力が減少する熱消光効果を示しています。設計者は高温環境におけるこのディレーティングを考慮に入れる必要があります。
• 順方向電圧 vs. 順電流：このIV特性曲線は、電流制限回路の設計に極めて重要です。指数関数的関係を示し、動作点を安定させるための直列抵抗の必要性を強調しています。
• スペクトル分布：この曲線は、相対放射パワーと波長の関係を描き、20nmの半値幅を持つ632nmピークを中心とした単色赤色出力であることを確認します。

5. 機械的・パッケージ情報

LEDは標準的なスルーホールパッケージに収められています。主要な寸法上の注意点は以下の通りです：

• 特に断りのない限り、全ての寸法はミリメートル単位で提供され、許容差は±0.25mmです。
• フランジ下部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点で測定されます。
• パッケージ図面には、レンズ直径、本体高さ、リード長、リード直径の詳細な寸法が記載されており、PCBレイアウトおよびパネル切り抜きとの互換性を確保します。

アノード（陽極）とカソード（陰極）のリードは、通常、長さの違いまたはフランジのカソード側の平らな部分（フラット）によって区別されます。これは極性識別のための一般的な業界慣行です。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

6.1 保管・取り扱い

LEDは、30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管してください。元の防湿梱包から取り出した場合は、3ヶ月以内に使用してください。元の袋の外で長期間保管する場合は、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。

6.2 洗浄

洗浄が必要な場合は、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤を使用してください。強力な洗浄剤や研磨剤は避けてください。

6.3 リード成形

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。リード成形は室温で行い、はんだ付けプロセスの前に行う必要があります。PCB挿入時は、エポキシレンズや内部ボンドに機械的ストレスがかからないよう、最小限のクリンチング力で行ってください。

6.4 はんだ付けプロセス

レンズ基部とはんだ接合部の間の最小距離を2mm確保してください。レンズをはんだに浸漬しないでください。

• 手はんだ（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秒間予熱してください。はんだウェーブ温度は260°Cを超えず、最大浸漬時間は5秒です。LEDはレンズ基部から2mm以上深く浸漬しないでください。

重要注意：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。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。

7. 梱包・発注情報

標準梱包構成は以下の通りです：

• ユニットパック：防湿梱包袋あたり1000個、500個、200個、または100個。
• 内箱：梱包袋8袋を含み、合計8,000個。
• 外箱（出荷箱）：内箱8箱を含み、合計64,000個。

各出荷ロットにおいて、最終パックのみが満量でない数量を含む場合があります。このデバイスの型番はLTL763ENAKです。

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、通信、コンピューティング、民生、家電、産業セクターの一般的な電子機器はもちろん、屋内・屋外サインにおける状態表示に適しています。

8.2 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列接続する際に均一な輝度を確保するには、各LEDに直列に個別の電流制限抵抗を使用することを強く推奨します（回路モデルA）。個別の抵抗なしで電圧源から複数のLEDを直接並列駆動すること（回路モデルB）は推奨されません。各LEDの順方向電圧（VF）特性のわずかなばらつきが、電流分配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。

8.3 静電気放電（ESD）保護

このLEDは、静電気放電や電源サージによる損傷を受けやすいです。予防措置が不可欠です：

• LEDを取り扱う際は、作業者は導電性リストストラップまたは帯電防止手袋を着用してください。
• すべての設備、作業台、保管ラックは適切に接地してください。
• イオナイザーを使用して、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してください。
• 静電気安全区域の全従業員に対して、ESDトレーニングおよび認定プログラムを実施・監視してください。

9. 技術比較・設計上の考慮点

標準的なインジケータLEDと比較して、このデバイスは大幅に高い光度を提供し、明るい環境でも視認性があります。110度の視野角は、パネルインジケータに最適な広く拡散した照明パターンを提供します。着色または拡散レンズとは対照的に、赤色チップとウォータークリアレンズの使用により、光出力効率が最大化されています。最大消費電力が50mWであり、ディレーティング曲線が示すように周囲温度の上昇に伴い性能が低下するため、設計者は放熱を慎重に考慮する必要があります。順方向電圧仕様は、5Vや12Vなどの共通電圧レールから動作させる際に適切な直列抵抗値を計算する上で重要です。

10. よくあるご質問（FAQ）

Q: このLEDを5Vマイクロコントローラのピンから直接駆動できますか？

A: できません。代表的な順方向電圧は2.5Vです。5Vに直接接続すると過剰な電流が流れ、LEDを破壊します。直列の電流制限抵抗を使用する必要があります。例えば、5V電源で目標電流20mAの場合、抵抗値は約（5V - 2.5V）/ 0.02A = 125オームとなります。標準的な120オームまたは150オームの抵抗が適しています。

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λp=632nm）は、スペクトル出力が物理的に最も強い波長です。主波長（λd=624nm）は、人間の色知覚（CIE図）に基づいて計算され、実際に見える色を最もよく表す値です。インジケータアプリケーションにおける色指定には、主波長の方がより関連性があります。

Q: なぜビニングシステムが使用されるのですか？

A: 製造上のばらつきにより、同じ生産ロットのLEDでも輝度レベルが異なる場合があります。ビニングは、定義された強度範囲を持つグループ（M、N、P、Q）に分類します。これにより、メーカーは一貫した製品を提供でき、設計者はコストと性能の最適化のために適切な輝度グレードを選択し、最終製品の視覚的一貫性を確保できます。

Q: このLEDにリフローはんだ付けを使用できますか？

A: できません。データシートは、IRリフローはこのスルーホール型LEDランプに適したプロセスではないと明記しています。推奨される方法は、エポキシレンズへの熱損傷を防ぐために、指定された温度と時間制約を伴う手はんだまたはフローはんだ付けです。

11. 実践的設計ケーススタディ

10個の状態インジケータを持つ制御パネルを設計することを考えます。均一な輝度を確保するために、同じ強度ビン（例：ビンN: 620-900mcd）のLEDを指定します。12V電源用の直列抵抗を計算します：R = (12V - 2.5V) / 0.02A = 475オーム。抵抗での消費電力は（12V-2.5V）*0.02A = 0.19Wであるため、標準的な470オーム、1/4Wの抵抗が適切です。PCBレイアウトでは、LEDリード用の穴がデータシートの寸法に従って間隔を空けていることを確認してください。組立をガイドするシルクスクリーンのアウトラインを配置します。フローはんだ付け時は、LEDがレンズ基部から基板に2mm以上深く挿入されないように、治具やテープを使用して過度の熱から保護してください。

12. 動作原理

このデバイスは発光ダイオード（LED）です。半導体材料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。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。使用される特定の半導体材料（例：赤色用のアルミニウムガリウムヒ素 - AlGaAs）が、発光する光の波長、つまり色を決定します。ウォータークリアエポキシレンズは、半導体チップを保護し、ビームパターンを110度の視野角に形成し、チップからの光取り出し効率を高める役割を果たします。

13. 技術トレンド

表面実装デバイス（SMD）LEDが現代の高密度電子機器を支配していますが、スルーホールLEDは、高い信頼性、手動組立・修理の容易さ、多角度からの視認性を必要とするアプリケーションにおいて依然として関連性があります。このセグメントのトレンドは、発光効率の向上（単位電力あたりの光出力の増加）、より厳密なビニングによる色の一貫性の改善、様々な環境ストレス下での長期信頼性の向上に焦点を当てています。より高い効率への推進は、電子業界全体における省エネルギーイニシアチブと一致しています。