スルーホールLEDランプ LTW-1DEEDNJ データシート - 赤色/白色 - 20mA - 52/72mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、品番LTW-1DEEDNJで識別されるスルーホールLEDランプの仕様を詳細に説明します。このデバイスは、主に2つのカラーバリエーションで提供されます：中心波長約625nm（AlInGaP技術）の赤色LEDと、共通カソード構成で拡散レンズを備えた白色LEDです。このタイプのスルーホールLEDは、幅広い電子機器アプリケーションにおける状態表示を目的として設計されており、標準的なスルーホール形状のパッケージで様々な光度と視野角オプションによる設計の柔軟性を提供します。

1.1 主な特徴とターゲット市場

このLEDランプは、低消費電力と高効率が特徴です。環境規格に準拠しており、鉛フリー、RoHS準拠、ハロゲンフリー（塩素および臭素含有量に制限あり）です。主な用途は、信頼性の高い明確な視覚的状態表示が求められる通信機器、コンピュータ、民生電子機器、家電製品に及びます。

2. 技術パラメータ：詳細な客観的解釈

2.1 絶対最大定格

全ての定格は、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。

• 許容損失（Pd）：赤色：最大52 mW；白色：最大72 mW。このパラメータは、連続動作時にLEDが熱として放散できる最大電力を定義します。
• 順方向電流：連続DC順方向電流（IF）は、両色とも20 mAです。パルス条件下（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10ms）では、ピーク順方向電流60 mAが許容されます。
• 温度範囲：動作：-30°C ～ +85°C；保管：-40°C ～ +100°C。
• はんだ付け温度：リード線は、LED本体から2.0mmの位置で測定した場合、最大5秒間260°Cに耐えることができます。

2.2 電気的および光学的特性

TA=25°C、標準試験電流（IF）20mAで測定。

• 光度（Iv）：赤色：110-310 mcd（代表値 180 mcd）；白色：520-2500 mcd（代表値 1500 mcd）。光度はCIEの眼感度曲線に基づいて測定され、保証試験許容差は±15%です。
• 視野角（2θ1/2）：赤色および白色の両バリエーションで約60度であり、中程度に広いビームを示します。
• 主波長（λd）：赤色LEDの場合：618-630 nm（代表値 624 nm）。
• 色度座標：白色LEDの場合、代表的な座標はx=0.26、y=0.24です。
• 順方向電圧（VF）：赤色：1.6-2.6 V（代表値 2.1 V）；白色：2.6-3.6 V（代表値 3.1 V）。
• 逆方向電流（IR）：逆方向電圧（VR）5V時、最大10 μA。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。

3. ビニングシステムの説明

LEDは、主要な光学パラメータに基づいてビンに分類され、生産ロット内の一貫性を確保します。

3.1 光度ビニング

• 赤色LED：ビンFG（110-180 mcd）およびHJ（180-310 mcd）。
• 白色LED：ビンMN（520-880 mcd）、PQ（880-1500 mcd）、RS（1500-2500 mcd）。

各ビン限界の許容差は±15%です。

3.2 波長および色度ビニング

• 主波長（赤色）：単一のビンR1が618-630 nmをカバーし、限界値の許容差は±1nmです。
• 色度（白色）：色相ランクG1およびH1によって定義され、CIE 1931色度図上の四角形領域を指定します。色度座標の測定許容差は±0.01です。

4. 性能曲線分析

データシートには、代表的な特性曲線（原文書4/10ページに記載）が参照されています。これらの曲線は通常、順方向電流（IF）と順方向電圧（VF）の関係、光度の温度依存性、および相対分光パワー分布を示します。このような曲線を分析することは、異なる駆動電流や周囲温度など、出力強度や電圧降下に影響を与える非標準条件下でのデバイスの動作を理解するために重要です。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 外形寸法と注意事項

このLEDは、標準的なラジアルリードパッケージを採用しています。重要な寸法上の注意事項は以下の通りです：全ての寸法はmm（インチ）単位、一般的な公差は±0.25mm、フランジ下の樹脂突出部の最大は1.0mm、リード間隔はパッケージ出口点で測定。詳細な寸法図は原文書に記載されています。

5.2 極性識別

白色LEDバージョンは共通カソード構成を使用します。通常、長いリード線がアノードを示します。ユーザーは、内部チップ構造とリードフレーム設計に基づいた確定的な極性識別のために、詳細な機械図面を参照する必要があります。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 保管および取り扱い

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。長期保管の場合は、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素雰囲気を使用してください。

6.2 リード線成形

曲げ加工は、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で行う必要があります。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。成形は、はんだ付け前に室温で行う必要があります。PCB組立時には、最小限のクリンチ力を使用してください。

6.3 はんだ付けプロセス

はんだ付け点とレンズ基部の間には、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しないでください。

• はんだごて：最高温度350°C、リード線1本あたり最大時間3秒（1回のみ）。
• フローはんだ付け：予熱最高100°C、最大60秒；はんだ波最高260°C、最大5秒。

警告：過度の温度または時間は、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。IRリフローは、このスルーホール製品には適していません。

6.4 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溶剤でのみ洗浄してください。

7. パッケージングおよび注文情報

標準梱包仕様は以下の通りです：静電気防止バッグあたり500個、200個、または100個。10袋が内箱に梱包されます（合計5,000個）。8つの内箱が外輸送箱に梱包されます（合計40,000個）。出荷ロットの最後の梱包は、満杯でない場合があります。

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、屋内/屋外サインや、電源タップ、ネットワークスイッチ、民生用オーディオ/ビデオ機器、家電製品などの一般的な電子機器の状態インジケータに適しています。

8.2 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列に接続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に直列に電流制限抵抗を使用することです（回路A）。個々のLEDの順方向電圧（VF）のばらつきにより、電圧源から直接複数のLEDを並列駆動すること（回路B）は推奨されません。これにより、電流に大きな差が生じ、結果として輝度に大きな差が生じます。

8.3 静電気放電（ESD）保護

このLEDは、静電気や電源サージによる損傷を受けやすいです。取り扱い上の注意事項には、接地されたリストストラップまたは静電気防止手袋の使用、接地された静電気防止マット上での作業が含まれます。

9. 技術比較と差別化

非拡散LEDと比較して、白色バージョンの拡散レンズは、より広く均一な視野円錐を提供し、ホットスポットを低減します。ハロゲンフリー構造は標準品との差別化要因であり、より厳しい環境要件を持つアプリケーションに対応します。赤色用のAlInGaP技術（高効率と安定性を提供）と共通カソード白色を単一品番で組み合わせることで、設計の柔軟性を提供します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: より高い輝度を得るために、このLEDを30mAで駆動できますか？

A: できません。絶対最大連続DC順方向電流は20mAです。この定格を超えると、LEDの寿命を短縮したり、過熱による即時故障のリスクがあります。

Q: なぜ並列接続の各LEDに直列抵抗が必要なのですか？

A: LEDの順方向電圧（VF）には製造公差があります（例：白色で2.6-3.6V）。個別の抵抗がない場合、VFが低いLEDは不均衡に多くの電流を引き込み、輝度の不均一や、VFが低いデバイスの過負荷の原因となります。

Q: 光度の±15%試験許容差とはどういう意味ですか？

A: 特定のユニットの測定された光度値が、表に記載されている公称ビン値から±15%変動する可能性があることを意味します。これは測定システムの許容差であり、追加のパラメータ広がりではありません。

11. 実践的な設計と使用例

シナリオ：5V電源ラインで動作する10個の白色状態インジケータを備えたパネルを設計する。

設計手順：

1. 順方向電流を決定：代表的な20mAを使用。

2. データシートから代表的な順方向電圧（VF）を決定：白色の場合3.1V。

3. 直列抵抗値を計算：R = (供給電圧 - VF) / IF = (5V - 3.1V) / 0.020A = 95 オーム。

4. 抵抗の電力を計算：P = (供給電圧 - VF) * IF = 1.9V * 0.020A = 0.038W。標準の1/8W（0.125W）または1/10W抵抗で十分です。

5. 重要：10個のLEDそれぞれに1つの95オーム抵抗を直列に配置してください。複数のLEDで単一の抵抗を共有しないでください。

12. 動作原理の紹介

発光ダイオード（LED）は、電流が流れると光を発する半導体デバイスです。この現象はエレクトロルミネセンスと呼ばれ、デバイス内で電子が正孔と再結合する際に、光子の形でエネルギーを放出することで起こります。光の色は、半導体材料のエネルギーバンドギャップによって決まります。赤色LEDはAlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）構造を使用し、白色LEDは通常、青色のInGaN（インジウムガリウム窒化物）チップに蛍光体層をコーティングし、一部の青色光を黄色と赤色に変換して組み合わせることで白色光を生成します。

13. 業界動向と発展

表面実装デバイス（SMD）LEDが小型化のための新設計を支配していますが、スルーホールLEDは、試作、教育キット、修理市場、およびより高い単点輝度や容易な手動組立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。スルーホールセグメント内のトレンドは、より高い効率（ワットあたりのルーメン数の向上）、より厳格なビニングによる色の一貫性の向上、ハロゲンフリー化合物などの環境に優しい材料の広範な採用に向かって続いています。産業および民生分野における信頼性の高い低コスト表示ソリューションへの需要は、これらの部品の継続的な生産と開発を確実にしています。