6.2mm 丸型スルーホールLEDランプ LTL30SETG3JA - 赤 625nm / 緑 530nm - 20mA - 125mW - 技術仕様書

1. 製品概要

本資料は、部品番号LTL30SETG3JAで識別される6.2mm丸型スルーホールLEDランプの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、様々なサイン用途に適した高輝度表示光源として設計されています。赤色発光体にはAlGaInP、緑色発光体にはInGaNという2つの異なる半導体技術を採用し、それぞれ固有の波長特性を提供します。

1.1 主な特長

本LEDランプの主な利点は、優れた視認性を実現する高い光度出力です。低消費電力と高い発光効率を特徴とし、省エネルギーに貢献します。パッケージは、優れた耐湿性を提供しUV防止剤を配合した先進的なエポキシ技術を用いて構築されており、屋内・屋外環境での長期使用における耐久性と信頼性を高めています。本製品は鉛フリーであり、RoHS指令に準拠しています。

1.2 ターゲット市場と用途

均一な放射パターンと高輝度により、本LEDは明確な長距離視認性を必要とする用途に理想的です。主なターゲット用途としては、交通信号標識板、大型看板、可変情報標識、バスなどの公共交通機関車両のサインが挙げられます。

2. 詳細な技術パラメータ分析

このセクションでは、LEDの動作限界と性能を定義する電気的、光学的、熱的パラメータの詳細な内訳を提供します。

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がある限界値を指定します。周囲温度（TA）25°Cで定義されています。最大連続電力損失は、赤色チップで125 mW、緑色チップで112 mWです。最大直流順電流は、赤色で50 mA、緑色で30 mAです。パルス動作（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10ms）では、両色とも100 mAのピーク順電流が許容されます。最大逆電圧は5 Vです。デバイスは周囲温度-30°Cから+85°Cの範囲で動作し、-40°Cから+100°Cで保管できます。リード線は、はんだ付け点がLED本体から少なくとも2.0mm離れていることを条件に、260°Cで最大5秒間のはんだ付けに耐えることができます。

2.2 電気的・光学的特性

これらの特性は標準試験条件（TA=25°C、IF=20mA）で測定された代表的な性能です。赤色LEDの光度（Iv）の代表値は4200 mcd（最小1500 mcd）、緑色LEDの代表値は6900 mcd（最小3000 mcd）です。両色の指向角（2θ1/2）は30度で、許容差は±2度です。ピーク発光波長（λP）は、赤色で代表値627 nm、緑色で代表値525 nmです。主波長（λd）は、赤色で620-630 nm、緑色で525-535 nmの範囲です。順方向電圧（VF）は、赤色で代表値2.5 V（最大3.2 V）、緑色で代表値3.75 V（最大4.5 V）です。逆電流（IR）は、VR=5V時で最大100 µAです。

2.3 熱的特性

熱管理はLEDの長寿命化にとって重要です。直流順電流のディレーティング係数が規定されています。赤色LEDの場合、50°Cを超える温度に対して1°Cごとに電流を0.84 mA線形に減少させる必要があります。緑色LEDの場合、50°C以上でのディレーティングは0.36 mA/°Cです。これにより、接合温度が安全限界内に保たれ、加速劣化や致命的な故障を防ぎます。

3. ビニングシステム仕様

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは光度と主波長に基づいてビンに分類されます。

3.1 光度ビニング

光度ビニング表は、2文字のコード（例：UR、VS、WU）を使用してLEDを分類します。最初の文字（U、V、W）は緑色光度範囲を定義します：U（3000-4000 mcd）、V（4000-5300 mcd）、W（5300-6900 mcd）。2番目の文字（R、S、T、U）は赤色光度範囲を定義します：R（1500-1900 mcd）、S（1900-2500 mcd）、T（2500-3200 mcd）、U（3200-4200 mcd）。各ビン限界値には±15%の許容差が適用されます。

3.2 色相（波長）ビニング

緑色LEDについては、別途色相ビニングが提供されています。ビンコードG1は主波長範囲525-530 nmを、G2は530-535 nmをカバーします。各ビン限界値の許容差は±1 nmです。これにより、設計者はアプリケーションで必要に応じて非常に特定の色度点を持つLEDを選択することができます。

4. 性能曲線分析

データシート（図1、図6）で参照されている特定のグラフ曲線について、その典型的な意味をここで分析します。順電流対順電圧（I-V）曲線は非線形であり、ダイオードの特性です。光度は、推奨動作範囲内では順電流にほぼ比例します。分光分布曲線は、波長の関数としての相対放射パワーを示し、ピーク波長と主波長が識別されています。指向角図は空間放射パターンを図示し、30度の半値角を確認します。

5. 機械的・梱包情報

5.1 外形寸法

LEDは標準的な直径6.2mmの丸型レンズを備えています。主な寸法上の注意点は以下の通りです：すべての寸法はミリメートル（インチ）単位です；特に指定がない限り標準公差は±0.25mmです；フランジ下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。極性は、長いアノード（+）リードおよび/またはカソード（-）リード近くのレンズ縁の平坦部で示されます。

5.2 梱包仕様

LEDは、500個、200個、または100個入りの梱包袋で供給されます。これらの袋10個が内箱に梱包され、合計5,000個となります。内箱8個が外装出荷箱に梱包され、合計40,000個となります。いかなる出荷ロットにおいても、最終梱包のみが満量でない数量を含む場合があります。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

損傷を防ぐため、適切な取り扱いが重要です。はんだ付け前に、リードはLEDレンズ基部から少なくとも3mm離れた点で成形する必要があり、レンズ基部を支点として使用してはいけません。PCB組立時には、最小限のクリンチ力を使用してください。はんだ付けでは、はんだ付け点とレンズ基部の間に最小3mm（アイロン使用時）または2mm（ウェーブ使用時）のクリアランスを保ってください。レンズをはんだに浸漬しないでください。推奨はんだ付け条件：はんだごて温度最大350°C、最大3秒（1回のみ）。ウェーブはんだ付け：予熱最大100°C、最大60秒、はんだウェーブ最大260°C、最大5秒。赤外線（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。過度の熱や時間はレンズを変形させたりLEDを破壊したりする可能性があります。

7. アプリケーション推奨事項と設計上の考慮点

7.1 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明るさを確保するためには、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A）。個別の抵抗なしでLEDを直接並列に接続すること（回路B）は推奨されません。個々のLED間の順方向電圧（Vf）特性のわずかなばらつきが、電流分担、ひいては明るさに大きな差を生じさせるためです。

7.2 静電気放電（ESD）保護

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。取り扱いおよび組立環境では、接地された作業台、リストストラップ、導電性床材の使用など、適切なESD防止対策を実施する必要があります。

7.3 保管と洗浄

保管時は、周囲温度30°Cまたは相対湿度70%を超えないようにしてください。元の梱包から取り出したLEDは、3ヶ月以内に使用してください。元の梱包外で長期保管する場合は、乾燥剤入りの密閉容器または窒素デシケーターを使用してください。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。

8. 技術比較と差別化

一般的な5mm LEDと比較して、この6.2mmランプは著しく高い光度を提供し、より長い視認距離またはより明るい表示を必要とする用途に適しています。赤色にAlGaInPを使用することで、赤橙色スペクトルにおいて高効率と優れた色純度を実現しています。InGaN緑色チップは高輝度を提供します。一体型の拡散白レンズは均一な指向角を提供し、より焦点の合ったビームを持つ可能性のあるクリアレンズとは異なります。UV防止剤を配合した強化エポキシは、特に屋外耐久性をターゲットとしており、標準的な屋内グレードのLEDとの重要な差別化要因です。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このLEDを30mAで連続駆動できますか？

A: 赤色LEDについては可能です。その最大直流電流は50mAだからです。緑色LEDの場合、30mAは絶対最大直流定格です。適切な熱ディレーティングなしでこのレベルで連続動作すると、寿命が短くなる可能性があります。両方とも代表的な20mAで動作させることを推奨します。

Q: 12V電源を使用する場合、どの抵抗値を使用すべきですか？

A: オームの法則を使用します：R = (電源電圧 - LEDのVf) / LED電流。20mAでの緑色LED（Vf~3.75V）の場合：R = (12 - 3.75) / 0.02 = 412.5 オーム。最も近い標準値（例：390または430オーム）を使用し、抵抗の電力定格を計算します：P = I^2 * R。

Q: このLEDはバッテリー駆動デバイスに適していますか？

A: はい、その高い発光効率（高いmcd/mA）により、消費電力が懸念されるバッテリー駆動アプリケーション、特に20mA以下で駆動する場合に適しています。

10. 実用的なアプリケーション事例

シナリオ: 屋外用のバス停イルミネーションサインの設計。

設計上の考慮点: サインは昼夜を問わず明確に視認可能でなければなりません。テキスト部分に緑色LED（最高輝度のビンW）を使用することで、高いコントラストが得られます。30度の指向角により、広い接近角度からサインが読み取れます。LEDは、定電圧電源に接続された個別の電流制限抵抗で駆動する必要があり、抵抗値は電源電圧と緑色LEDの代表Vfに基づいて計算されます。PCB設計では、はんだ付けガイドラインに従って、はんだパッドとLED本体の間に最小2-3mmのクリアランスを維持する必要があります。UV耐性エポキシにより、レンズは長年の日光曝露でも黄変や劣化せず、光出力と色を維持します。

11. 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ます。LED内部では、電子が半導体材料（赤色はAlGaInP、緑色はInGaN）内の正孔と再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。光の特定の波長（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定されます。エポキシレンズは、半導体チップを保護し、放射パターンを形成し（この場合は30度の指向角）、本製品では均一な外観を作り出す拡散材を組み込んでいます。

12. 技術動向

LED技術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）、改善された演色性、そして低コスト化に向かっています。このような表示用LEDにおいては、小型化（同様の出力を持つより小さなパッケージ）、複数チップ（RGB）の単一パッケージへの統合、過酷な環境向けのより堅牢なパッケージ材料の開発などのトレンドがあります。赤色（AlGaInP）および緑色/青色（InGaN）LEDの基礎となる材料科学は成熟を続けており、効率と寿命の漸進的な改善につながっています。すべての電子デバイスにおけるエネルギー効率への追求は、従来の白熱灯やネオン表示器よりもLED技術を有利にし続けています。