LTW-404M01H279 スルーホールLEDランプ データシート - マルチカラーアレイ - 最大30mA - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTW-404M01H279は、回路基板インジケータ（CBI）として設計されたマルチカラーのスルーホールLEDランプです。複数のLEDチップを内蔵した黒色プラスチック製の直角ハウジングで構成されています。主な機能は、電子回路基板上で明確な固体発光による視覚的表示を提供することです。その設計は、様々な電子システムへの組み立てと統合の容易さを重視しています。

1.1 中核的利点

• 組み立ての容易さ：直角ホルダーは、回路基板への直接的な実装を可能にし、アレイを形成するために積み重ね可能です。
• コントラストの向上：黒色ハウジング材により、発光のコントラスト比が向上し、インジケータの視認性が高まります。
• 堅牢な構造：信頼性と長寿命を実現する固体光源（青/白/緑用InGaNチップ）を採用。
• 環境適合性：本製品は鉛フリーであり、RoHS指令に準拠しています。
• 統合保護機能：ESD（静電気放電）保護用の内蔵ツェナーダイオードを備え、取り扱いおよび動作時の耐久性を向上させています。

1.2 対象アプリケーション

このLEDランプは、状態表示を必要とする幅広い電子機器に適しています。主な適用分野は以下の通りです：

• 通信機器：ルーター、スイッチ、モデムの状態表示灯。
• コンピュータシステム：マザーボードおよび周辺機器の電源、HDDアクティビティ、診断インジケータ。
• 民生用電子機器：オーディオ/ビデオ機器、家電製品、ゲーム機器の表示灯。
• 産業制御機器：制御盤および自動化システム上の機械状態、故障、動作モード表示灯。

2. 詳細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値を定義します。全ての値は周囲温度（TA）25°Cで規定されています。

• 電力損失（Pd）：色により異なります：白（102 mW）、青（74 mW）、緑（64 mW）。これはLEDが熱として放散できる最大許容電力です。
• ピーク順電流（IFP）：パルス動作のみ（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10ms）。白/青：100 mA、緑：60 mA。
• 直流順電流（IF）：最大連続順電流。白：30 mA、青/緑：20 mA。
• 温度範囲：動作：-30°C ～ +85°C。保管：-40°C ～ +100°C。
• リードはんだ付け温度：最大260°C、5秒間（LED本体から2.0mm (0.079")の位置で測定）。

2.2 電気的・光学的特性

これらは、特に断りのない限り、TA=25°C、IF=8mAで測定した代表的な性能パラメータです。

• 光度（Iv）：ミリカンデラ（mcd）で測定される光出力。代表値：白：200 mcd、緑：180 mcd、青：30 mcd。仕様には±15%の試験許容差が含まれます。
• 指向角（2θ1/2）：光度がピーク値の半分に低下する全角。白：100°、緑/青：120°。これは比較的広い視野角を示しています。
• 順電圧（VF）：試験電流におけるLED両端の電圧降下。代表値：全色で2.8V、特定のチップとビンに応じて2.4Vから3.3Vの範囲。
• 主波長（λd）：知覚される色を定義。青：465 nm（範囲 460-470 nm）。緑：525 nm（範囲 520-530 nm）。
• 色度座標（x, y）：白色LEDについては、これらの座標がCIE 1931色度図上の色点を定義します。代表値は（0.24, 0.20）です。特定のビン（D1-D4）には、ビン表に詳細が記載された定義済みの座標範囲があります。
• 逆電流（IR）：逆電圧（VR）5V時、最大10 μA。重要：本デバイス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. ビニングシステムの説明

本製品は、主要な光学的・電気的パラメータに基づいてLEDを分類するビニングシステムを使用し、ロット内の一貫性を確保します。LTW-404M01H279は3コードシステムを採用しています。

3.1 波長／色度ビニング

• 青（コード 1）：主波長でビニング。B07：460-465 nm、B08：465-470 nm。
• 白（コード 2）：色度座標（CCx,y）により4つの象限にビニング：D1、D2、D3、D4。各象限は、CIE図および表に示される特定の（x,y）座標境界を持ちます。
• 緑（コード 3）：主波長でビニング。G09：520-525 nm、G10：525-530 nm。

3.2 光度ビニング

光度は、各色ごとに広い範囲でグループ化され、色相／色度座標ビンと組み合わされます。

• 白：120-680 mcd（全D1-D4ビンにわたる）。
• 緑：110-310 mcd（G09/G10ビンにわたる）。
• 青：18-50 mcd（B07/B08ビンにわたる）。

3.3 順電圧ビニング

順電圧は、離散的なビンではなく、各色グループごとの範囲として規定されています：白：2.4-3.2V、青/緑：2.5-3.3V。

注記：各ビンの限界値には±15%の許容差が適用され、色度座標には±0.01の測定許容差が適用されます。

4. 性能曲線分析

データシートには、各LED色（青、緑、白）の代表的な特性曲線が提供されています。具体的なグラフは本文では詳細に記述されていませんが、通常、回路設計に不可欠な以下の関係を示します：

• 電流対電圧（I-V曲線）：指数関数的関係を示し、所定の電流に必要な駆動電圧を決定するのに役立ちます。
• 光度対順電流（Iv-IF曲線）：光出力が電流とともに最大定格限界まで増加する様子を示します。
• 光度対周囲温度（Iv-TA曲線）：接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示し、アプリケーションにおける熱管理上重要です。
• 順電圧対周囲温度（VF-TA曲線）：順電圧の温度依存性を示し、一部の設計では温度センシングに利用できます。

設計者は、所望の輝度を得るための駆動電流を最適化し、熱による性能低下効果を理解するために、これらの曲線を参照すべきです。

5. 機械的・梱包情報

5.1 外形寸法

本デバイスは、スルーホール、直角実装構成を採用しています。データシートからの主要な機械的注意点：

• 全ての寸法はミリメートルで提供され、括弧内にインチが記載されています。
• 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mm（±0.010"）です。
• ハウジングは黒色プラスチック製です。
• アレイは10個のLEDで構成：LED 1-6は緑色拡散レンズ付き緑色LED、LED 7-9は白色拡散レンズ付き白色LED、LED 10は青色拡散レンズ付き青色LED。
• 重要な機械的仕様は、突出LED高さであり、ハウジングから0.20 ± 0.14 mmです。

5.2 極性識別

スルーホールLEDの場合、極性は通常、リード長（長いリードがアノード）またはレンズ・ハウジング上の平坦部で示されます。このモデルの具体的なマーキングは寸法図で確認してください。

5.3 梱包仕様

製品は、自動組み立てに適し、輸送・取り扱い中の損傷を防ぐ梱包で供給されます。正確なリールまたはチューブ梱包の寸法と数量は、データシートの梱包仕様セクションで定義されています。

6. はんだ付け・組み立てガイドライン

6.1 保管条件

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。元の梱包外での長期保管には、乾燥剤入り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。強力または研磨性の化学薬品は避けてください。

6.3 リード成形

リードを曲げる必要がある場合は、はんだ付け前に室温で行ってください。曲げは、LEDレンズ基部から少なくとも3mm離れた位置で行ってください。LED本体を支点として使用しないでください。PCB挿入時は応力を避けるため最小限の力で行ってください。

6.4 はんだ付けプロセス

重要ルール：エポキシ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さないでください。

• 手はんだ付け（はんだごて）：最高温度：350°C。最大時間：接合部あたり3秒。はんだ付けサイクルは1回のみ。
• フローはんだ付け：予熱：最大120°C、最大100秒。はんだ波：最大260°C、最大5秒。はんだがレンズ基部から2mm以内に毛細管現象で上がらないようにデバイスを配置してください。

過度の温度または時間は、LEDエポキシ、リード、または内部ダイボンドに永久的な損傷を引き起こす可能性があります。

7. アプリケーションノートおよび設計上の考慮点

7.1 代表的なアプリケーション回路

アレイ内の各LEDは、電流制限抵抗で独立して駆動すべきです。抵抗値（R）は、次の式で計算します：R = (Vcc - VF) / IF。ここで、Vccは供給電圧、VFはLEDの順電圧（信頼性のためにデータシートの最大値を使用）、IFは所望の順電流（直流定格を超えない値）です。

7.2 熱管理

電力損失は低いですが、適切な熱設計は寿命を延ばします。放熱のための十分な間隔をPCB上で確保してください。最大電流（白の場合30mA）付近で動作すると、より多くの熱が発生します。周囲温度が高い場合は、動作電流の定格以下での使用を検討してください。

7.3 ESD対策

デバイスには内蔵ツェナー保護機能がありますが、組み立て時には標準的なESD取り扱い対策（接地された作業台、リストストラップ、導電性容器の使用）を遵守してください。

8. よくある質問（技術パラメータに基づく）

8.1 白色LEDを30mAで連続駆動できますか？

はい、30mAは最大定格直流順電流です。ただし、最適な寿命と信頼性のためには、特に熱条件が理想的でない場合、20mAなどのより低い電流で動作することが推奨されることが多いです。

8.2 白色のD1、D2、D3、D4ビンの違いは何ですか？

これらのビンは、CIE 1931色度図上の異なる領域を表し、相関色温度（CCT）および白色光の色味（例：青みがかったクールホワイト vs 純白）のわずかな変動に対応します。D1とD2は一般的により冷たい/青みがかり、D3とD4はより暖かい/黄色みがかっていますが、全て定義された白色領域内に収まります。

8.3 ヒートシンクは必要ですか？

推奨駆動電流以下での典型的なインジケータ用途では、専用のヒートシンクは必要ありません。PCB自体がリードのヒートシンクとして機能します。主な熱管理は、デバイスが最大接合温度を超えないようにすることで、これは周囲温度、駆動電流、PCBレイアウトに影響されます。

8.4 このLEDを屋外で使用できますか？

データシートでは、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。ただし、長期の屋外使用では、LEDパッケージ自体が完全に密閉されていない可能性があるため、湿気、紫外線、汚染物質から保護する追加の環境保護（PCBへのコンフォーマルコーティング）を検討してください。

9. 技術比較およびトレンド

9.1 SMD代替品との比較

LTW-404M01H279のようなスルーホールLEDは、試作、手動組み立て、高い機械的強度または交換のためのアクセシビリティを必要とするアプリケーションで利点があります。一方、表面実装デバイス（SMD）LEDは、より高密度のPCB設計を可能にし、自動ピックアンドプレース組み立てに適しており、PCBへの優れた熱経路を持つことが多いです。

9.2 業界トレンド

インジケータ照明の一般的なトレンドは、より高い効率（ワットあたりのルーメン数向上）に向かっており、より低い電流で同じ明るさを実現し、消費電力と発熱を削減します。また、マルチインジケータアプリケーションでの視覚的一貫性を確保するため、色と光度のより厳しいビニング公差への移行もあります。SMDパッケージが新設計を支配していますが、スルーホールインジケータは、レガシー設計、修理市場、およびその特定の機械的利点が必要とされるアプリケーションにおいて依然として重要です。