LTL-1DEDJ スルーホールLEDランプ データシート - T-1 直径 - 電圧 2.6V - 電力 75mW - 黄/緑 - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTL-1DEDJは、状態表示や視覚的信号用途向けに設計されたスルーホールLEDランプです。一般的なT-1直径パッケージを採用しており、標準的なPCBレイアウトや実装ハードウェアとの互換性があります。本デバイスは、低消費電力、高効率、鉛フリーおよびRoHS環境規格への準拠を特徴とします。均一な光分布を実現する白色拡散レンズを備えています。

1.1 中核的利点

• 低消費電力 & 高効率:バッテリー駆動や低電力デバイスに適した省エネ動作を可能にします。
• 鉛フリー & RoHS準拠:国際的な環境規制を満たしており、グローバル市場での使用に適しています。
• 標準T-1パッケージ:既存設計への容易な統合・交換と、幅広い部品調達性を保証します。
• カラーオプション:広角視認性のための拡散レンズを備えた、明確な黄色と緑色が利用可能です。

1.2 対象アプリケーション

このLEDは汎用性が高く、信頼性の高い状態表示を必要とする複数の産業分野で使用されます。主な適用分野は以下の通りです:

• 通信機器:ルーター、モデム、ネットワークスイッチの状態表示灯。
• コンピュータ周辺機器:デスクトップPC、ノートPC、外付けドライブの電源/動作表示灯。
• 民生用電子機器:ホームオーディオ/ビデオ機器、家電、玩具のインジケータランプ。
• 家庭用電化製品:電子レンジ、洗濯機、その他の家庭用機器の動作状態表示灯。

2. 技術パラメータ詳細

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を定義します。これらの条件を超えて動作させることは推奨されません。

• 消費電力 (P_D):黄色・緑色両バリアントで最大75 mW。このパラメータは熱設計において極めて重要です。
• ピーク順電流 (I_FP):60 mA、パルス条件（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10 µs）でのみ許容されます。
• 直流順電流 (I_F):連続30 mA。定格光度を達成するための標準動作電流です。
• 温度範囲:動作温度 -40°C ～ +85°C、保管温度 -40°C ～ +100°C。広範囲の温度で、過酷な環境下での信頼性を確保します。
• リードはんだ付け温度:LED本体から2.0mmの位置で、最大5秒間260°C。これは組立工程管理において重要です。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは、特に断りのない限り、周囲温度 (T_A) 25°C、順電流 (I_F) 20mAで規定されています。

• 光度 (I_v):両色とも代表値は110 mcd、最小値は13.5 mcdです。光度はCIEの視感度曲線に基づいて測定されます。
• 指向角 (2θ_1/2):75度。これは光度が軸上の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。
• ピーク波長 (λ_P):黄色: ~591 nm、緑色: ~570 nm。これは発光スペクトルの最高点における波長です。
• 主波長 (λ_d):黄色: 584-596 nm、緑色: 564-574 nm。この単一波長が、LEDの知覚される色を最もよく表します。
• スペクトル半値幅 (Δλ):黄色: 25 nm、緑色: 30 nm。これはスペクトル純度または色の帯域幅を示します。
• 順電圧 (V_F):2.0V ～ 2.6V。V_Fには許容差があるため、電流を制御するために直列に電流制限抵抗が必須です。
• 逆電流 (I_R):V_R= 5V時、最大100 µA。重要:このLED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. ビニングシステム仕様

LTL-1DEDJの光度は、生産アプリケーションでの輝度の一貫性を確保するためにビンに分類されます。黄色と緑色でビニングは同一です。

注記:各ビン限界値には±30%の許容差が適用されます。特定のビンコードは製品包装に印字されており、設計者はアプリケーションに必要な輝度範囲のLEDを選択できます。

4. 性能曲線分析

具体的なグラフデータはデータシートで参照されますが、代表的な曲線は様々な条件下でのデバイスの挙動に関する重要な知見を提供します。

4.1 順電流 vs. 順電圧 (I-V曲線)

I-V特性は非線形です。代表的なV_Fをわずかに超える電圧の増加でも、電流が大きく、破損の可能性のある増加を引き起こす可能性があります。これは直列抵抗または定電流ドライバの使用の必要性を強調しています。

4.2 光度 vs. 順電流

光度は一般に順電流と共に増加しますが、より高い電流では飽和します。推奨の20mAで動作させることで、最適な効率と長寿命が得られます。

4.3 温度依存性

光度は、接合温度が上昇するにつれて一般的に減少します。周囲温度が変化するアプリケーションで一貫した輝度を得るためには、熱設計と電流のディレーティングを考慮する必要があります。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 外形寸法

このLEDは、標準的なT-1 (3mm) ラジアルリードパッケージ形状に準拠しています。主な寸法上の注意点は以下の通りです:

• 全ての寸法はミリメートル（インチ）です。
• 一般公差は ±0.25mm (±0.010\") です。
• フランジ下の樹脂突出部の最大値は1.0mm (0.04\") 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。

5.2 極性識別

長いリードがアノード（正極端子）、短いリードがカソード（負極端子）を示します。さらに、カソード側には、LEDレンズに平らな面が設けられていたり、フランジに切り欠きがあったりして、視覚的に識別できる場合があります。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

6.1 リード成形

• 曲げは、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で行わなければなりません。
• パッケージ本体を支点として使用しないでください。成形は室温で、かつPCB挿入前 soldering.
• に行う必要があります。PCB挿入時には、リードやエポキシ本体に機械的ストレスがかからないよう、最小限の締め付け力で行ってください。

6.2 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しなければなりません。レンズをはんだに浸漬することは避けてください。

• 手はんだ（はんだごて）:最高温度350°C、リードあたり最大3秒まで。
• フローはんだ付け:最大100°Cまで最大60秒間予熱。はんだ波温度は260°Cを超えず、接触時間は最大5秒とします。
• 重要警告: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。過度の熱はエポキシレンズと内部構造を損傷します。

6.3 保管・取り扱い

• 温度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LEDは、3ヶ月以内に使用してください。
• 元の包装外での長期保管には、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。
• 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清掃してください。

7. 包装・発注情報

7.1 包装仕様

製品は階層的な包装システムで供給されます:

1. 包装袋:500個、200個、または100個入り。
2. 内箱:包装袋10袋入り、合計5,000個。
3. 外箱:内箱8箱入り、合計40,000個。

出荷ロットごとに、最終包装のみが満量でない数量を含む場合があります。

8. アプリケーション設計上の考慮点

8.1 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。特に複数のLEDを並列接続する場合に均一な輝度を確保するためには、各LEDに直列の電流制限抵抗が必須です。

• 推奨回路 (A):各LEDが電源に接続された独自の直列抵抗を持ちます。これにより、個々のLEDの順電圧 (V_F) のばらつきを補償します。
• 非推奨回路 (B):複数のLEDが単一の共有抵抗と並列接続されています。これは、LED間の自然なV_Fのばらつきにより、電流の偏りを引き起こし、著しい輝度の不一致を招く可能性があります。

抵抗値 (R) はオームの法則を用いて計算できます: R = (V_電源- V_F) / I_F、ここでI_Fは所望の順電流（例: 20mA）です。

8.2 静電気放電（ESD）保護

これらのLEDは静電気放電に敏感です。取り扱いおよび組立環境では以下の予防措置を実施しなければなりません:

• 作業者は接地されたリストストラップまたは帯電防止手袋を着用しなければなりません。
• すべての作業台、設備、保管ラックは適切に接地されなければなりません。
• 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するためにイオナイザーを使用してください。
• ESD保護区域で作業する人員のための教育訓練および認定プログラムを維持してください。

9. 技術比較・差別化

スルーホールインジケータLEDセグメントにおいて、LTL-1DEDJは以下の属性のバランスの取れた組み合わせを提供します:

• 標準化:T-1パッケージにより、セカンドソースの入手性と設計互換性が確保されます。
• 性能:代表光度110 mcd、指向角75度により、ほとんどのインジケータ用途に適した明るく広角な照明を提供します。
• 信頼性:規定された広い動作温度範囲（-40°C ～ +85°C）と堅牢なはんだ付け定格により、産業用および民生用アプリケーションに適しています。
• 環境適合性:鉛フリーおよびRoHS準拠は基本要件であり、本製品はこれを満たしています。

10. よくあるご質問 (FAQ)

10.1 直列抵抗なしでこのLEDを駆動できますか？

No.順電圧には範囲（2.0V-2.6V）があります。わずかにV_Fを超える電圧源に直接接続すると、過剰で制御不能な電流が流れ、即座に故障する可能性があります。直列抵抗または定電流ドライバが不可欠です。

10.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長 (λ_P):光出力が最大となる特定の波長。主波長 (λ_d):LEDの実際の広帯域スペクトル出力と同じ色知覚を生み出す単色光の波長。λ_dは色仕様により関連性が高いです。

10.3 このLEDを屋外用途に使用できますか？

データシートには屋内・屋外サインに適していると記載されています。ただし、長期間の屋外使用では、エポキシレンズが極端な直射日光下で長年にわたり劣化する可能性があるため、追加の環境保護（例: PCBへのコーティング、UV安定性のある筐体）を検討してください。

10.4 なぜIRリフローはんだ付けは禁止されているのですか？

このLEDのようなスルーホール部品は、リフローオーブンのプロファイルのような高温で均一な温度に耐えるように設計されていないエポキシ本体と内部ワイヤーボンディングを持っています。熱応力により、エポキシが割れたり、内部界面が剥離したり、ボンディングワイヤーが破断したりする可能性があります。

11. 実践的設計ケーススタディ

シナリオ:5V USB給電デバイスの電源状態インジケータを設計する。

1. 部品選定:\"電源オン\"表示にLTL-1DEDJ（緑）を選択。
2. 電流設定:最適な輝度と長寿命のために、目標I_F= 20mA。
3. 抵抗計算:代表的なV_F= 2.6Vを使用。R = (5V - 2.6V) / 0.020A = 120 Ω。最も近い標準値は120 Ω。抵抗での消費電力: P = I²R = (0.02)²* 120 = 0.048W。標準の1/8W (0.125W) 抵抗で十分です。
4. PCBレイアウト:LEDをフロントパネルに配置。はんだパッドがLED本体から>2mm離れていることを確認。シルクスクリーンで極性マーキング（アノード/長いリードに\"+\"）を含める。
5. 組立:本体から>3mmの位置でリードを成形し、PCBに挿入し、指定されたプロファイル（最大260°C、5秒）に従ってフローはんだ付けを行う。

12. 動作原理

発光ダイオード（LED）は、エレクトロルミネセンスにより光を発する半導体デバイスです。p-n接合に順電圧が印加されると、半導体材料内で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。発光の特定の波長（色）は、使用される半導体材料（例: 緑色と黄色のためのリン化ガリウム系材料）のエネルギーバンドギャップによって決定されます。白色拡散レンズには光を散乱させる粒子が含まれており、指向角を広げ、より柔らかく均一な外観を作り出します。

13. 技術トレンド

LTL-1DEDJのようなスルーホールLEDは、試作、修理、特定の産業用途において依然として重要ですが、業界全体のトレンドは表面実装デバイス（SMD）LEDに向かっています。SMDパッケージは、自動組立、基板スペースの節約、熱設計において大きな利点を提供します。しかし、スルーホール部品は、高振動環境での機械的堅牢性、手はんだ付けの容易さ、LEDが物理的な相互作用や配線接続を受ける可能性のある用途での優れたリード強度のために、引き続き好まれています。このような従来型パッケージの開発焦点は、既存のフォームファクタ内で効率、色の一貫性、信頼性を向上させることに集中することが多いです。