LTW-R4MLDGDJH234 LEDランプ データシート - 白色拡散レンズ - 順電流20mA - 順電圧3.2V (標準) - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、スルーホール実装型LEDランプアセンブリの仕様を詳細に説明します。この製品は、白色拡散レンズを備えた白色LEDと、それを収納する黒色プラスチック製の直角ホルダー（ハウジング）で構成されています。この設計は、電子機器において明確な視覚的状態表示を提供する回路基板インジケータ（CBI）として使用することを特に意図しています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDアセンブリの主な利点は、スルーホール設計とホルダーによる回路基板への組立の容易さ、黒色ハウジングによる視認性の高いコントラスト、そして低消費電力での高効率性です。RoHS指令に準拠した鉛フリー製品です。発光は白色で、InGaN（窒化インジウムガリウム）チップによって生成され、白色レンズを通して拡散されることで均一な外観を実現しています。

ターゲットアプリケーションは、信頼性の高い明確な状態表示が求められる、コンピュータ、通信機器、民生電子機器、産業機器など、いくつかの主要な電子機器分野に及びます。

2. 技術パラメータ：詳細かつ客観的な解釈

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発生する可能性のある限界を定義します。周囲温度（TA）25°Cで規定されています。

• 電力損失：最大108 mW。これはデバイスが熱として安全に放散できる総電力です。
• 順電流：最大連続電流はDC順電流30 mAです。100 mAというより高いピーク順電流は、パルス条件（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10ms）でのみ許容されます。
• 熱的減額：周囲温度が30°Cを超えて1°C上昇するごとに、最大許容DC順電流は0.45 mAずつ直線的に減少させなければなりません。
• 温度範囲：デバイスの動作温度範囲は-40°Cから+85°C、保管温度範囲は-40°Cから+100°Cです。
• はんだ付け温度：リードはんだ付け時、デバイス本体から2.0mm離れた点の温度が260°Cを5秒間以上超えてはなりません。

2.2 電気的・光学的特性

これらは、標準試験条件であるTA=25°C、順電流（IF）20 mAで測定された典型的な性能パラメータです。

• 光度（Iv）：最小140 mcdから最大520 mcdの範囲で、標準値は300 mcdです。個々のユニットの実際の光度はビンに分類されます（セクション4参照）。測定には±15%の試験許容差が含まれます。
• 指向角（2θ1/2）：光度が軸上値の半分に低下する全角として定義されます。水平面で130度、垂直面で120度であり、広い視野角を示しています。
• 色度座標（x, y）：白色光の色点はCIE 1931色度図上で定義されます。標準座標はx=0.30、y=0.29です。具体的な色調ランクはビン表で定義されています。
• 順電圧（VF）：20 mA時、標準値は3.2Vで、範囲は2.8Vから3.6Vです。このパラメータは定電流回路の設計において極めて重要です。
• 逆電流（IR）：逆電圧（VR）5Vを印加した場合、最大で標準10 μAです。このデバイスは逆バイアス下での動作を想定していません。

3. ビニングシステムの説明

アプリケーションにおける一貫性を確保するため、LEDは主要な光学的パラメータに基づいて選別（ビニング）されます。

3.1 光度ビニング

LEDは、20 mAで測定された光度に基づいて、文字（G, H, J, K, L）で示されるビンに分類されます。各ビンには定義された最小および最大光度範囲があります。ビン限界には±15%の許容差が適用されます。例えば、ビンJは240 mcdから310 mcdの光度をカバーします。

3.2 色調（色）ビニング

白色の色点もビニングされます。データシートには、いくつかの色調ランク（B1, B2, C1, C2, D1, D2）の色度座標範囲が記載されています。各ランクは、4組の（x, y）座標ペアで指定されるCIE色度図上の四角形領域によって定義されます。色座標測定には±0.01の許容差があります。

4. 機械的仕様およびパッケージング情報

4.1 外形寸法と材料

本製品は直角スルーホール設計を採用しています。ホルダー（ハウジング）は黒色プラスチック（材料：PA9T）製です。LEDランプ本体は白色です。特に指定がない限り、すべての寸法公差は±0.25mmです。正確な機械図面は原本データシートを参照してください。

4.2 パッケージング仕様

LEDは、400個、200個、または100個入りの袋に梱包されます。これらの袋7つが内箱に入れられ、合計2,800個となります。内箱8つが外装輸送箱に梱包され、外箱あたり合計22,400個となります。出荷ロットごとに、最終パックのみが満パックでない場合があることに注意してください。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

適切な取り扱いは、信頼性を確保し損傷を防ぐために極めて重要です。

5.1 保管と洗浄

保管時は、周囲温度30°C、相対湿度70%を超えない環境とします。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。元の梱包外での長期保管には、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素雰囲気中での保管が必要です。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のみを使用してください。

5.2 リード成形とPCB組立

リードを曲げる必要がある場合は、常温ではんだ付け前に実施しなければなりません。曲げは、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で行ってください。リードフレームの基部を支点として使用してはいけません。PCB組立時は、部品に過度の機械的ストレスがかからないよう、可能な限り最小のクリンチ力を使用してください。

5.3 はんだ付けプロセス

レンズ/ホルダーの基部とはんだ付け点の間には、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/ホルダーをはんだに浸漬してはいけません。LEDがはんだ付けによる高温状態にある間、リードに外部ストレスを加えてはいけません。

推奨はんだ付け条件：

• はんだごて：温度：最大350°C。時間：最大3秒（1回のみ）。位置：基部から2mm以上離す。
• 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。浸漬位置：基部から2mm以上離す。

過度の温度や時間は、レンズの変形や致命的な故障を引き起こす可能性があります。

6. アプリケーション提案と設計上の考慮事項

6.1 駆動方法

LEDは電流駆動デバイスです。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、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。個別の抵抗なしで複数のLEDを並列駆動すると（非推奨回路図に示すように）、各LEDの順電圧（I-V特性）の自然なばらつきにより輝度差が生じる可能性があります。

6.2 静電気放電（ESD）保護

これらのLEDは、静電気や電源サージによる損傷を受けやすいです。ESD損傷を防ぐためには、取り扱い時には作業者が導電性リストストラップまたは静電気防止手袋を使用すること、取り扱いおよび組立プロセスで使用するすべての設備、装置、機械を適切に接地することが必要です。

6.3 典型的なアプリケーションシナリオ

このLEDランプは、屋内・屋外のサイン用途、および一般的な電子機器の状態表示に適しています。直角ホルダーは、PCBが視認方向に対して垂直に取り付けられるアプリケーション、例えば前面パネルインジケータなどに最適です。

7. 技術比較と差別化

このデータシートは単一の型番の仕様を提供していますが、市場におけるこの種の製品の主な差別化要因としては、組立の容易さとコントラスト向上のための専用ホルダーの使用、多方向視認に適した広い指向角、設計の一貫性のための光度と色の明確なビニング構造、そしてはんだ付け、取り扱い、駆動をカバーする明確で詳細なアプリケーションノート（これにより設計段階での信頼性向上に寄与）などが典型的に挙げられます。

8. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 黒色ハウジングの目的は何ですか？

A: 黒色プラスチックハウジングは、LEDのホルダーとして機能し、PCB組立を簡素化します。さらに重要なことに、発光する白色光に対して高コントラストの背景を提供し、インジケータの視認性を高めます。

Q: 適切な電流制限抵抗はどのように選定しますか？

A: オームの法則を使用します：R = (電源電圧 - VF) / IF。設計上の余裕を持たせるため、データシートの最大順電圧（VF）（3.6V）を使用して、電流が20mAを超えないようにします。例えば、5V電源の場合：R = (5V - 3.6V) / 0.020A = 70 Ω。標準的な68Ωまたは75Ωの抵抗が適切です。

Q: このLEDを電圧源で直接駆動できますか？

A: いいえ。電圧源でLEDを直接駆動することは推奨されず、過電流により破損する可能性が高いです。LEDは電流制限された電源で駆動する必要があり、最も簡単な方法は上記のように直列抵抗を使用することです。

Q: 梱包袋に印字されているビンコードは何を意味しますか？

A: その袋に入っているLEDの光度ビン（例：G, H, J）を示しています。設計者は発注時にビンコードを指定することで、製品内のすべてのLEDの輝度レベルを一貫させることができます。

9. 動作原理の紹介

このLEDはInGaN（窒化インジウムガリウム）半導体技術に基づいています。LEDのアノードとカソード間に順電圧が印加されると、半導体の活性領域内で電子と正孔が再結合し、光子（光）としてエネルギーを放出します。InGaN層の特定の組成が発光波長を決定し、この場合は青/紫外スペクトルになります。この光がパッケージ内部の蛍光体コーティングを励起し、光を下方変換して白色光として知覚される広いスペクトルを生成します。拡散レンズはこの光を散乱させ、均一でグレアの少ない発光パターンを形成します。

10. 開発動向

インジケータLED技術の一般的な動向は、より高い効率（単位電力あたりの光出力の向上）、白色LEDにおける色の一貫性と演色性指数（CRI）の改善、そして光学性能を維持または向上させたより小型のパッケージの開発に向かって続いています。また、より広範な環境条件下での信頼性と寿命の向上にも強い焦点が当てられています。明確なビニング、堅牢な機械設計、包括的なアプリケーションガイダンスという原則は、このデータシートに見られるように、産業用および民生用電子機器に信頼性の高い部品を提供するための基本であり続けています。