目次
- 1. 製品概要
- 1.1 主な特長と利点
- 1.2 対象アプリケーションと市場
- 2. 技術パラメータ: 詳細な客観的分析
- 2.1 絶対最大定格
- 2.2 電気的・光学的特性
- 3. ビニングシステム仕様
- 3.1 光度ビニング
- 3.2 主波長ビニング
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械的・パッケージ情報
- 5.1 外形寸法
- 6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
- 6.1 リード成形とPCB組立
- 6.2 はんだ付けプロセス
- 6.3 保管と洗浄
- 7. アプリケーション設計と回路に関する考慮事項
- 7.1 駆動方法
- 7.2 静電気放電(ESD)保護
- 8. 梱包および発注情報
- 8.1 梱包仕様
- 9. 技術比較と設計上の注意点
1. 製品概要
本資料は、T-1径スルーホールLEDランプの仕様を詳細に説明します。この部品は、幅広い電子機器における状態表示および信号表示アプリケーション向けに設計されています。デバイスはAlInGaP(アルミニウムインジウムガリウムリン)技術を採用し、赤色透明レンズを通して赤色光を出力します。そのスルーホール設計により、プリント基板(PCB)やパネルへの多様な実装が容易であり、信頼性の高い視覚的フィードバックを必要とするエンジニアにとって一般的な選択肢となっています。
1.1 主な特長と利点
このLEDは、設計統合において以下の主要な利点を提供します:
- 低消費電力 & 高効率:エネルギーに敏感なアプリケーションに最適化されています。
- 高光度出力:明るく、鮮明な視認性を提供します。
- RoHS準拠:鉛(Pb)フリー製品として製造され、環境規制を満たしています。
- 一般的なT-1パッケージ:標準的な3mm径のフォームファクタにより、幅広い互換性が確保されています。
- 低電力ロジック回路で直接駆動可能です。1.2 対象アプリケーションと市場
このLEDは、以下の様々なセクターにおける状態表示に適しています:
通信機器:
- ネットワーク機器、ルーター、モデム。コンピュータシステム:
- デスクトップ、サーバー、周辺機器。民生用電子機器:
- オーディオ/ビデオ機器、ホームエンターテインメントシステム。家電製品:
- 電子レンジ、洗濯機、コーヒーメーカー。産業機器:
- 制御盤、計測器、機械。2. 技術パラメータ: 詳細な客観的分析
特に断りのない限り、すべての仕様は周囲温度(TA)25°Cで定義されています。これらのパラメータを理解することは、信頼性の高い回路設計と長期性能の確保に不可欠です。
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のある応力限界を表します。これらの限界以下または限界での動作は保証されません。
消費電力(Pd):
- 54 mW。デバイスが消費できる最大総電力です。ピーク順電流(IFP):
- 60 mA。パルス条件下(デューティサイクル1/10、パルス幅0.1ms)で許容されます。DC順電流(IF):
- 20 mA。最大連続順電流です。順電流ディレーティング:
- 40°C以上では0.34 mA/°Cの線形ディレーティングが適用されます。これは、温度が上昇するにつれて許容される最大連続電流が減少することを意味します。動作温度範囲(Topr):
- -30°C ~ +85°C。通常動作時の周囲温度範囲です。保管温度範囲(Tstg):
- -40°C ~ +100°C。リードはんだ付け温度:
- LED本体から2.0mm(0.079インチ)の位置で測定し、最大5秒間260°C。2.2 電気的・光学的特性
これらは、指定された試験条件下での代表的な性能パラメータです。
光度(Iv):
- 65 ~ 550 mcd(最小~最大)、代表値240 mcd(IF = 10mA時測定)。実際の値はビニングされます(セクション4参照)。測定にはCIE明所視感度曲線に近似したセンサー/フィルターを使用します。保証には±15%の試験公差が含まれます。指向角(2θ1/2):
- 45度。光度が軸上(オンアクシス)値の半分に低下する全角として定義されます。ピーク発光波長(λP):
- 630 nm。発光スペクトルの最高点における波長です。主波長(λd):
- 617 ~ 633 nm(範囲)、代表値625 nm(IF=10mA時)。これは、人間の目が色を定義するために知覚する単一波長であり、CIE色度図から導出されます。スペクトル線半値幅(Δλ):
- 20 nm。最大強度の半分におけるスペクトル帯域幅です。順電圧(VF):
- 代表値2.5V、最大2.5V(IF = 10mA時)。逆電流(IR):
- 最大100 μA(逆電圧(VR)= 5V時)。重要な注意点: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。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は測定された性能に基づいてビンに仕分けられます。2つの主要パラメータがビニングされます。
3.1 光度ビニング
試験電流10mAでビニングされます。各ビン限界の公差は±15%です。
ビン DE:
- 65 – 110 mcdビン FG:
- 110 – 180 mcdビン HJ:
- 180 – 310 mcdビン KL:
- 310 – 550 mcdIv分類コードはトレーサビリティのために各梱包袋に印字されています。
3.2 主波長ビニング
試験電流10mAでビニングされます。各ビン限界の公差は±1 nmです。
ビン H28:
- 617.0 – 621.0 nmビン H29:
- 621.0 – 625.0 nmビン H30:
- 625.0 – 629.0 nmビン H31:
- 629.0 – 633.0 nm4. 性能曲線分析
特定のグラフデータは原資料で参照されていますが、このようなデバイスの代表的な曲線は、非標準条件下での性能を理解するために重要な以下の関係を示します:
相対光度 vs. 順電流:
- 光出力が電流とともに増加する様子を示し、通常はサブリニアな傾向を示します。一貫した明るさのための電流制御の重要性を強調します。相対光度 vs. 周囲温度:
- 光出力の負の温度係数を示します。接合温度が上昇すると光度が低下します。順電圧 vs. 順電流:
- ダイオードのI-V特性曲線で、必要な直列抵抗値を計算するために不可欠です。スペクトル分布:
- 相対強度と波長の関係を示すプロットで、約630 nmにピークとスペクトル半値幅を示します。5. 機械的・パッケージ情報
5.1 外形寸法
デバイスは標準的なT-1(3mm)ラジアルリードパッケージに準拠しています。主な寸法上の注意点は以下の通りです:
すべての寸法はミリメートル(インチ)です。
- 特に指定がない限り、標準公差は±0.25mm(0.010インチ)です。
- フランジ下の樹脂の最大突出量は0.7mm(0.028インチ)です。
- リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る位置で測定されます。
- カソード(負極リード)は通常、レンズ縁のフラットスポットまたは短いリードで識別されます。取り付け前に必ず極性を確認してください。
- 6. はんだ付けおよび組立ガイドライン
機械的または熱的損傷を防ぐため、適切な取り扱いが不可欠です。
6.1 リード成形とPCB組立
LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置でリードを曲げてください。
- 曲げる際に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。
- すべてのリード成形は、はんだ付けの前に、通常の室温で完了させなければなりません。
- PCB挿入時は、部品に過度の機械的ストレスを加えないために必要な最小限のクリンチ力を使用してください。6.2 はんだ付けプロセスエポキシレンズの基部からはんだ付け点まで最低2mmのクリアランスを確保してください。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。リードごとの最大はんだ付け時間は3秒(1回のみ)。
フローはんだ付け:
- 最大予熱温度120°C、最大100秒間。最大はんだウェーブ温度260°C、最大5秒間。警告:
- 過度のはんだ付け温度や時間は、レンズの変形やLEDの致命的な故障を引き起こす可能性があります。LEDが熱いうちにリードに外部ストレスを加えないでください。6.3 保管と洗浄
保管:推奨保管条件は、温度30°C以下、相対湿度70%以下です。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。長期保管の場合は、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:
- 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. アプリケーション設計と回路に関する考慮事項
- 7.1 駆動方法LEDは電流駆動デバイスです。その明るさは主に順電流(IF)の関数です。
推奨回路(回路A):
複数のLEDを並列接続する際に均一な明るさを確保するには、電流制限抵抗を各LEDに直列に配置する必要があります。これにより、デバイス間の順電圧(VF)特性の自然なばらつきを補償します。
非推奨回路(回路B):
- 複数のLEDを並列に直接電圧源に接続し、単一の共有抵抗を使用することは推奨されません。VFのわずかな違いが大きな電流不均衡を引き起こし、明るさの不均一や、最も低いVFを持つLEDでの過電流の可能性につながります。直列抵抗値(R)は、オームの法則を使用して計算できます: R = (V電源 - VF) / IF。ここで、VFは所望の電流IFにおけるLEDの順電圧です。7.2 静電気放電(ESD)保護このLEDは静電気放電による損傷を受けやすいです。以下のESD対策を実施してください:
- 作業者は導電性リストストラップまたは帯電防止手袋を着用する必要があります。すべての機器、作業台、保管ラックは適切に接地されていなければなりません。
取り扱い時の摩擦により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。SESD保護区域で作業する人員のためのトレーニングおよび認定プログラムを維持してください。S8. 梱包および発注情報8.1 梱包仕様LEDは帯電防止袋に以下の階層で梱包されます:F梱包袋あたり1000個、500個、200個、または100個。F10個の梱包袋が1つの内箱に入れられます(合計:10,000個)。F8つの内箱が1つの外装出荷箱に梱包されます(合計:80,000個)。F.
出荷ロット内では、最終梱包のみが満量でない数量を含むことができます。
9. 技術比較と設計上の注意点
- GaAsP(ガリウムヒ素リン)などの古い技術と比較して、このLEDで使用されているAlInGaP材料システムは、はるかに高い発光効率と優れた温度安定性を提供し、より明るく一貫した赤色出力を実現します。T-1パッケージは、最も普及しているスルーホールLEDフォーマットの1つであり、幅広い入手性と既存のPCBレイアウトおよびパネルカットアウトとの互換性を確保しています。設計時には、特に周囲温度40°C以上の順電流のディレーティング曲線を含む絶対最大定格を常に参照し、目標動作環境での信頼性を確保してください。光度の±15%の公差とビニングシステムは、複数のインジケータ間で厳密な明るさの一致を必要とするアプリケーションにとって重要です。
- All equipment, workbenches, and storage racks must be properly grounded.
- Use an ionizer to neutralize static charge that may accumulate on the plastic lens due to handling friction.
- Maintain training and certification programs for personnel working in ESD-protected areas.
. Packaging and Ordering Information
.1 Packing Specification
The LEDs are packed in anti-static bags with the following hierarchy:
- , 500, 200, or 100 pieces per packing bag.
- packing bags are placed into one inner carton (total: 10,000 pieces).
- inner cartons are packed into one outer shipping carton (total: 80,000 pieces).
In any shipping lot, only the final pack may contain a non-full quantity.
. Technical Comparison and Design Notes
Compared to older technologies like GaAsP (Gallium Arsenide Phosphide), the AlInGaP material system used in this LED offers significantly higher luminous efficiency and better temperature stability, resulting in brighter and more consistent red output. The T-1 package remains one of the most ubiquitous through-hole LED formats, ensuring wide availability and compatibility with existing PCB layouts and panel cutouts. When designing, always refer to the absolute maximum ratings, particularly the derating curve for forward current above 40°C ambient, to ensure reliability in the target operating environment. The ±15% tolerance on luminous intensity and the binning system are critical for applications requiring tight brightness matching across multiple indicators.
LED仕様用語集
LED技術用語の完全な説明
光電性能
| 用語 | 単位/表示 | 簡単な説明 | なぜ重要か |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W (ルーメン毎ワット) | 電力ワット当たりの光出力、高いほどエネルギー効率が良い。 | エネルギー効率等級と電気コストを直接決定する。 |
| 光束 | lm (ルーメン) | 光源から発せられる全光量、一般に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを決定する。 |
| 視野角 | ° (度)、例:120° | 光強度が半分になる角度、ビーム幅を決定する。 | 照明範囲と均一性に影響する。 |
| 色温度 | K (ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の暖かさ/冷たさ、低い値は黄色がかった/暖かい、高い値は白っぽい/冷たい。 | 照明の雰囲気と適切なシナリオを決定する。 |
| 演色性指数 | 無次元、0–100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≥80は良好。 | 色の真実性に影響し、ショッピングモール、美術館などの高要求場所で使用される。 |
| 色差許容差 | マクアダム楕円ステップ、例:「5ステップ」 | 色の一貫性指標、ステップが小さいほど色の一貫性が高い。 | 同じロットのLED全体で均一な色を保証する。 |
| 主波長 | nm (ナノメートル)、例:620nm (赤) | カラーLEDの色に対応する波長。 | 赤、黄、緑の単色LEDの色相を決定する。 |
| 分光分布 | 波長 vs 強度曲線 | 波長全体の強度分布を示す。 | 演色性と色品質に影響する。 |
電気パラメータ
| 用語 | 記号 | 簡単な説明 | 設計上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 順電圧 | Vf | LEDを点灯するための最小電圧、「始動閾値」のようなもの。 | ドライバ電圧は≥Vfでなければならず、直列LEDの場合は電圧が加算される。 |
| 順電流 | If | LEDの正常動作のための電流値。 | 通常は定電流駆動、電流が明るさと寿命を決定する。 |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間耐えられるピーク電流、調光やフラッシュに使用される。 | パルス幅とデューティサイクルは損傷を避けるために厳密に制御する必要がある。 |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧、それを超えると破壊される可能性がある。 | 回路は逆接続や電圧スパイクを防ぐ必要がある。 |
| 熱抵抗 | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗、低いほど良い。 | 高い熱抵抗はより強力な放熱を必要とする。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電に耐える能力、高いほど脆弱性が低い。 | 生産時には帯電防止対策が必要、特に敏感なLEDには。 |
熱管理と信頼性
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実際の動作温度。 | 10°Cの低下ごとに寿命が2倍になる可能性がある;高すぎると光衰、色ずれを引き起こす。 |
| 光束減衰 | L70 / L80 (時間) | 明るさが初期の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「サービス寿命」を直接定義する。 |
| 光束維持率 | % (例:70%) | 時間経過後に残った明るさの割合。 | 長期使用における明るさの保持能力を示す。 |
| 色ずれ | Δu′v′またはマクアダム楕円 | 使用中の色変化の程度。 | 照明シーンでの色の一貫性に影響する。 |
| 熱劣化 | 材料劣化 | 長期的な高温による劣化。 | 明るさ低下、色変化、または開放回路故障を引き起こす可能性がある。 |
パッケージングと材料
| 用語 | 一般的な種類 | 簡単な説明 | 特徴と応用 |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC、PPA、セラミック | チップを保護し、光学的/熱的インターフェースを提供するハウジング材料。 | EMC:耐熱性が良く、低コスト;セラミック:放熱性が良く、寿命が長い。 |
| チップ構造 | フロント、フリップチップ | チップ電極配置。 | フリップチップ:放熱性が良く、効率が高い、高電力用。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、珪酸塩、窒化物 | 青チップを覆い、一部を黄/赤に変換し、白に混合する。 | 異なる蛍光体は効率、CCT、CRIに影響する。 |
| レンズ/光学 | フラット、マイクロレンズ、TIR | 光分布を制御する表面の光学構造。 | 視野角と配光曲線を決定する。 |
品質管理とビニング
| 用語 | ビニング内容 | 簡単な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束ビン | コード例:2G、2H | 明るさでグループ化され、各グループに最小/最大ルーメン値がある。 | 同じロット内で均一な明るさを保証する。 |
| 電圧ビン | コード例:6W、6X | 順電圧範囲でグループ化される。 | ドライバのマッチングを容易にし、システム効率を向上させる。 |
| 色ビン | 5ステップマクアダム楕円 | 色座標でグループ化され、狭い範囲を保証する。 | 色の一貫性を保証し、器具内の不均一な色を避ける。 |
| CCTビン | 2700K、3000Kなど | CCTでグループ化され、各々に対応する座標範囲がある。 | 異なるシーンのCCT要件を満たす。 |
テストと認証
| 用語 | 標準/試験 | 簡単な説明 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 一定温度での長期照明、明るさの減衰を記録する。 | LED寿命の推定に使用される (TM-21と併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定標準 | LM-80データに基づいて実際の条件下での寿命を推定する。 | 科学的な寿命予測を提供する。 |
| IESNA | 照明学会 | 光学的、電気的、熱的試験方法を網羅する。 | 業界で認められた試験基盤。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質 (鉛、水銀) がないことを保証する。 | 国際的な市場参入要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明製品のエネルギー効率と性能認証。 | 政府調達、補助金プログラムで使用され、競争力を高める。 |