LTLR42FGAFEH79Y LEDランプ データシート - 黄緑 & オレンジ - 20mA/10mA - 52mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTLR42FGAFEH79Yは、複数のLEDランプを黒色プラスチック製の直角ハウジング内に集積した基板実装インジケータ（CBI）モジュールです。この設計は、プリント基板（PCB）への容易な組み立てを目的として特別に設計されています。本製品は、固体発光技術とユーザーフレンドリーな機械的パッケージを組み合わせています。

1.1 中核的利点

• 組み立ての容易さ：直角ホルダーは基板への取り付けを簡素化する設計で、アレイ形成のための積層が可能です。
• コントラストの向上：黒色ハウジング材により、点灯時のLEDの視覚的コントラスト比が向上します。
• エネルギー効率：低消費電力・高効率のLEDチップを採用しています。
• 環境適合性：RoHS指令に準拠した鉛フリー製品です。
• 信頼性の高い光源：長寿命を実現する固体光源を特徴とします。

1.2 対象アプリケーション

本コンポーネントは、状態表示を必要とする幅広い電子機器に適しており、以下に限定されません：

• 通信機器
• コンピュータシステムおよび周辺機器
• 民生用電子機器
• 家電製品

2. 詳細な技術パラメータ分析

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。

• 消費電力（PD）：黄緑およびオレンジLEDともに52 mW。
• ピーク順電流（IFP）：60 mA（パルス条件：デューティサイクル ≤1/10、パルス幅 ≤0.1ms）。
• 連続DC順電流（IF）：20 mA。
• 動作温度範囲：-40°C ～ +85°C。
• 保存温度範囲：-40°C ～ +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で5秒間。

2.2 電気的・光学的特性

特性はTA=25°Cで測定。LEDタイプにより試験条件が異なります。

• 光度（Iv）：
  • 黄緑（LED1, IF=20mA）：代表値 80 mcd、範囲 23 mcd（最小）～ 140 mcd（最大）。
  • オレンジ（LED3/4, IF=10mA）：代表値 65 mcd、範囲 30 mcd（最小）～ 140 mcd（最大）。
• 指向角（2θ1/2）：両LEDタイプとも100度で、広い照射パターンを提供します。
• ピーク発光波長（λP）：黄緑LEDは約571 nm、オレンジLEDは約611 nm。
• 主波長（λd）：
  • 黄緑：569 nm（代表値）、範囲 565-571 nm。
  • オレンジ：605 nm（代表値）、範囲 598-613.5 nm。
• スペクトル半値幅（Δλ）：黄緑：約15 nm、オレンジ：約17 nm。
• 順方向電圧（VF）：
  • 黄緑：2.1V（代表値）、20mA時 範囲 1.6-2.6V。
  • オレンジ：1.9V（代表値）、10mA時 範囲 1.4-2.5V。
• 逆方向電流（IR）：逆方向電圧（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。このパラメータは試験目的のみです。

3. ビニングシステムの説明

LEDは、生産時の色と輝度の一貫性を確保するため、光度と主波長に基づいてビンに分類されます。

3.1 黄緑LED（LED1）のビニング

光度ビン（@20mA）：

• AB：23 - 50 mcd
• CD：50 - 85 mcd
• EF：85 - 140 mcd
• 許容差：ビン限界値の±15%。

主波長ビン（@20mA）：

• ビン 1：565.0 - 568.0 nm
• ビン 2：568.0 - 571.0 nm
• 許容差：ビン限界値の±1 nm。

3.2 オレンジLED（LED3, LED4）のビニング

光度ビン（@10mA）：

• AB：30 - 50 mcd
• CD：50 - 85 mcd
• EF：85 - 140 mcd
• 許容差：ビン限界値の±30%。

主波長（色相）ビン（@10mA）：

• H22：598.0 - 600.0 nm
• H23：600.0 - 603.0 nm
• H24：603.0 - 606.0 nm
• H25：606.0 - 610.0 nm
• H26：610.0 - 613.5 nm
• 許容差：ビン限界値の±1 nm。

4. 性能曲線分析

データシートには回路設計に不可欠な代表的な特性曲線が記載されています。

4.1 相対光度 vs. 順電流

これらの曲線は、両LED色における駆動電流と光出力の関係を示しています。動作の超線形領域を示しており、所望の輝度レベルに適した電流を決定し、効率と寿命を確保する上で重要です。

4.2 順方向電圧 vs. 順電流

これらのIV曲線は、電流制限回路の設計に不可欠です。曲線は様々な電流におけるLEDの典型的な電圧降下を示し、エンジニアが必要な直列抵抗値を計算したり、定電流駆動回路を正確に設計したりすることを可能にします。

4.3 スペクトル分布

詳細なグラフはありませんが、規定されたピーク波長と主波長、およびスペクトル半値幅により、発光の色純度が定義されます。黄緑LEDは約571 nm領域、オレンジLEDは約611 nm領域で発光し、明確な視覚的インジケータを提供します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 外形寸法

本コンポーネントは直角スルーホール設計です。主な寸法上の注意点は以下の通りです：

• 主要寸法は全てミリメートル単位です。
• 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mmです。
• ハウジング材は難燃性UL94-V0定格の黒色プラスチックです。
• LED1（黄緑）は白色拡散レンズを使用。LED3およびLED4（オレンジ）はオレンジ色拡散レンズを使用。

5.2 極性識別

極性は通常、ハウジングの物理構造（例：レンズの平らな側やピンの長さ）で示されます。正しい取り付けのために、データシートの外形図を参照してカソードとアノードのリードを特定してください。

6. はんだ付け・組み立てガイドライン

6.1 保管条件

• 未開封パッケージ：30°C以下、相対湿度70%以下で保管。梱包後1年以内に使用してください。
• 開封済みパッケージ：30°C以下、相対湿度60%以下で保管。防湿バリア袋（MBB）開封後168時間（1週間）以内にIRリフローはんだ付けを実施してください。
• 長期保管時：168時間を超えて保管する場合は、はんだ付け前に少なくとも48時間、60°Cでベーキングを行い、リフロー中の湿気による損傷（"ポップコーン現象"）を防止してください。

6.2 リード成形

• リードは、LEDレンズ基部から少なくとも3mm離れた位置で曲げてください。
• 曲げ作業時に、LED本体やリードフレーム基部を支点として使用しないでください。
• 全てのリード成形作業は室温で、はんだ付け工程の前に実施してください。

6.3 PCB組み立て・はんだ付け

• PCB挿入時は、LED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で行ってください。
• このスルーホール部品には、温度制御されたはんだごてによる手はんだ付けが適用可能で、最大260°Cで5秒間という制限を遵守してください。
• 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。

7. パッケージング・発注情報

7.1 梱包仕様

本製品は、自動または手動組み立てに適した標準梱包で供給されます。正確なリール、チューブ、トレイ構成（例：リールあたりの数量）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。

7.2 品番の解釈

品番LTLR42FGAFEH79Yは、製品ファミリ、パッケージタイプ、LED構成、およびおそらく光度と波長のビンコードを識別する内部コーディングシステムに従っています。

8. アプリケーションノート・設計上の考慮点

8.1 代表的なアプリケーション回路

これらのLEDは、電圧源から給電する際に電流制限デバイスが必要です。最も一般的な方法は単純な直列抵抗です。抵抗値（R）はオームの法則を用いて計算できます：R = (Vcc - VF) / IF。ここで、Vccは電源電圧、VFはLED順方向電圧、IFは所望の順電流（黄緑は20mA、オレンジは10mA）です。抵抗の電力定格が十分であることを常に確認してください。

8.2 熱管理

消費電力は低い（52mW）ですが、LED接合部温度を規定範囲内に維持することは、長寿命と安定した光出力にとって極めて重要です。特に最大周囲温度85°C付近で動作する場合、高密度レイアウトでは十分な間隔と可能な気流を確保してください。

8.3 光学設計

100度の指向角は広いビームを提供します。より集光した光が必要なアプリケーションでは、外部レンズやライトパイプを使用できます。黒色ハウジングは内部反射を最小限に抑え、消灯時のコントラストを向上させます。

9. 技術比較・差別化

LTLR42FGAFEH79Yは、そのクラスにおいて以下の特定の利点を提供します：

• マルチLED統合：異なる色のLED（黄緑とオレンジ）を単一の取り付け容易なパッケージに組み合わせ、個別LEDを使用する場合と比較して基板スペースと組み立て時間を節約します。
• 直角設計：ハウジングにより、光がPCB表面と平行に放射され、エッジライトパネルや側面から視認する状態インジケータに理想的です。
• 積層可能ハウジング：機械設計により、複数ユニットを積層して垂直または水平のアレイをきれいに形成できます。
• 明確なビニング：明確に定義された光度と波長ビンにより、生産ロットでの正確な色と輝度のマッチングが可能です。

10. よくある質問（FAQ）

10.1 オレンジLED（LED3/4）を20mAで駆動できますか？

絶対最大定格では、全てのLEDの連続DC順電流を20mAと規定しています。ただし、オレンジLEDの光学的特性はIF=10mAで規定されています。20mAで駆動するとより高い光度が得られますが、記載されている代表値を超え、長期信頼性に影響を与える可能性があります。保証された光学性能のためには、試験条件（10mA）に従うことを推奨します。

10.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λP）は、発光スペクトルの強度が最大となる波長です。主波長（λd）は、CIE色度図から導出される測色量であり、人間の目にLEDの出力と同じ色に見える単色光の単一波長を表します。λdは色仕様により関連することが多いです。

10.3 保管と取り扱いにおける湿気感受性がなぜそれほど重要ですか？

LEDパッケージは空気中の湿気を吸収する可能性があります。高温のリフローはんだ付け工程中に、この閉じ込められた湿気が急速に気化し、内部圧力が発生してパッケージの剥離やダイのクラック（"ポップコーン現象"）を引き起こす可能性があります。MSL3（湿気感受性レベル3）定格および関連するベーキング要件は、この故障モードを防止するための重要な工程管理です。

11. 実践的設計ケーススタディ

シナリオ：ネットワークルーター用のマルチステータスインジケータパネルを設計。パネルには電源オンインジケータ（定常緑）、アクティビティインジケータ（点滅黄緑）、故障インジケータ（定常オレンジ）が必要。

実装：単一のLTLR42FGAFEH79Yモジュールを使用できます。黄緑LED（LED1）は、PWMによる点滅のためにマイクロコントローラのピンで駆動されるアクティビティインジケータとして機能させることができます。オレンジLEDの1つ（例：LED3）を故障インジケータとします。電源インジケータには別途緑色LEDが必要です。直角ハウジングにより、パネルをメインPCBに対して垂直に取り付け、光をユーザーに向けることができます。設計者は、マイクロコントローラのGPIO電圧（例：3.3V）と所望電流におけるLEDのVFに基づいて、各LEDに適切な電流制限抵抗を計算する必要があります。

12. 動作原理

発光ダイオード（LED）は、エレクトロルミネッセンスにより光を発する半導体デバイスです。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、光子の形でエネルギーを放出します。光の特定の色は、使用される半導体材料のエネルギーバンドギャップによって決定されます。黄緑LEDはAllnGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン化物）チップを使用し、オレンジLEDはAIInGaPチップを使用しており、材料組成のわずかな違いがバンドギャップ、ひいては発光波長を変化させます。

13. 技術トレンド

インジケータLEDの分野は進化を続けています。トレンドには以下が含まれます：

• 効率の向上：材料科学の継続的な改善により、より高い発光効率（電気ワットあたりのより多くの光出力）が得られ、より低い電流動作とシステム消費電力の低減が可能になります。
• 小型化：スルーホールパッケージは堅牢性から依然として人気がありますが、高密度基板向けのより小型の表面実装デバイス（SMD）パッケージへの並行したトレンドがあります。
• 統合ソリューション：内蔵電流制限抵抗や駆動ICを備えたマルチチップパッケージやモジュールの増加により、回路設計がさらに簡素化されます。
• 色の一貫性：エピタキシャル成長とビニングプロセスの進歩により、生産ロット間の色と輝度の一貫性が向上し続けており、美的および機能的なアプリケーションにとって重要です。