目次
1. 製品概要
LTL-R42NGYADH229Yは、プリント基板(PCB)への容易な組み込みを目的として設計された回路基板インジケータ(CBI)部品です。これは、特定のLEDランプと組み合わされ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、トップビュー(スペーサー)または直角配向など様々な構成で利用可能なインジケータファミリーの一部であり、水平または垂直のアレイとして配置することができます。ハウジングの積層可能な性質により、複数のインジケータを必要とするアプリケーションでの容易な組み立てが可能です。
1.1 主な特長
- 回路基板への組み立てと取り付けの容易さに最適化されています。
- 黒色のハウジング材質が視覚的なコントラスト比を高め、点灯したインジケータをより明確にします。
- 黄緑色光源の上に緑色のディフューズレンズを備えています。
- 低消費電力と高発光効率を両立しています。
- 鉛フリー製品として製造され、RoHS(有害物質使用制限)指令に準拠しています。
- 光源としてAlInGaP(アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン)半導体チップを採用し、T-1(3mm)径パッケージに収められています。
1.2 対象アプリケーション
このLEDランプは、コンピュータ、通信機器、民生電子機器、産業機器など、幅広い電子機器に適しています。主な機能は、状態表示または電源インジケータとしての役割です。
2. 技術仕様詳細
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がある限界値を定義します。これらの限界値以下またはでの動作は保証されません。
- 電力損失(Pd):最大52 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。
- 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)でのみ許容されます。
- 連続順電流(IF):最大20 mA DC。
- 電流デレーティング:周囲温度(TA)が30°Cを超えると、最大許容順電流は摂氏1度あたり0.27 mAの割合で直線的に減少させなければなりません。
- 動作温度範囲:-30°C から +85°C。
- 保存温度範囲:-40°C から +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260°Cで5秒間。
2.2 電気的・光学的特性
特に断りのない限り、周囲温度(TA)25°Cで規定。これらは代表的な性能パラメータです。
- 光度(IV):順電流(IF)=10mA時、8.7 mcd(最小)、19 mcd(代表)、50 mcd(最大)。これらの値には±15%の試験公差が適用されます。
- 指向角(2θ1/2):100度(代表値)。これは光度が軸上(中心)値の半分に低下する全角です。
- ピーク発光波長(λP):572 nm(代表値)。これはスペクトル出力が最も強い波長です。
- 主波長(λd):IF=10mA時、566 nm(最小)、569 nm(代表)、574 nm(最大)。これは光の知覚される色を最もよく表す単一波長です。
- スペクトル線半値幅(Δλ):15 nm(代表値)。これは発光のスペクトル純度または帯域幅を示します。
- 順方向電圧(VF):IF=10mA時、2.0V(最小)、2.5V(代表)。
- 逆方向電流(IR):逆方向電圧(VR)=5V時、100 µA(最大)。重要: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。この試験条件は特性評価のみを目的としています。
3. ビニングシステムの説明
アプリケーションでの一貫性を確保するため、LEDは主要な光学パラメータに基づいて選別(ビニング)されます。LTL-R42NGYADH229Yは2つの主要なビニング基準を使用します。
3.1 光度ビニング
LEDは、IF=10mAで測定された光度に基づいてビンに分類されます。各ビンの限界値には±15%の公差があります。
- L3:8.7 mcd から 12.6 mcd
- L2:12.6 mcd から 19 mcd
- L1:19 mcd から 29 mcd
- M1:29 mcd から 50 mcd
特定のビンコード(例:L2)は製品包装に印字されています。
3.2 主波長(色相)ビニング
LEDは色の一貫性を制御するため、主波長によっても選別されます。各ビン限界値の公差は±1 nmです。
- H06:566.0 nm から 568.0 nm
- H07:568.0 nm から 570.0 nm
- H08:570.0 nm から 572.0 nm
- H09:572.0 nm から 574.0 nm
4. 機械的・包装情報
4.1 外形寸法
このデバイスは直角スルーホール設計を採用しています。主要なハウジング材質は黒色プラスチックです。LED部品自体はT-1(3mm)径です。この特定の型番(LTL-R42NGYADH229Y)では、ホルダー内のLED1位置は空で、LED2位置は緑色ディフューズレンズで覆われた黄緑色AlInGaPチップが実装されています。寸法図に別段の指定がない限り、すべての寸法公差は±0.25mm(0.010\")です(詳細な図面についてはデータシートを参照してください)。
4.2 包装仕様
LEDは自動組み立てプロセスに適した包装で供給されます。正確な包装方法(例:テープ&リール、バルク)と数量は、データシートの包装仕様セクションで定義されています。ビン分類コードはトレーサビリティのために包装袋に明確に印字されています。
5. はんだ付け・組み立てガイドライン
5.1 リード成形
リードを曲げる必要がある場合は、はんだ付け前に、室温で行わなければなりません。曲げは、LEDレンズ/ホルダーの基部から少なくとも3mm離れた位置で行ってください。曲げる際にリードフレームの基部を支点として使用してはならず、内部ダイボンドへの応力を避けてください。
5.2 はんだ付けプロセス
レンズ/ホルダーの基部とはんだ接合部との間に、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してはなりません。
- はんだごて:最高温度350°C。リードあたり最大はんだ付け時間3秒(1回のみ)。
- 波はんだ付け:最大予熱温度120°C、最大100秒間。最大はんだ波温度260°C、最大5秒間。浸漬位置はエポキシレンズの基部から2mm以下であってはなりません。
警告:推奨温度または時間を超えると、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。
5.3 保管・取り扱い
元の包装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推奨されます。包装から取り出したLEDは、理想的には3ヶ月以内に使用してください。推奨保管環境は、温度30°C以下、相対湿度70%以下です。
5.4 洗浄
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。
6. アプリケーション・設計上の考慮事項
6.1 駆動回路設計
LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列に駆動する際に均一な輝度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が強く推奨されます(回路モデルA)。個別の抵抗なしでLEDを並列に駆動すること(回路モデルB)は推奨されません。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、ひいては輝度に大きな差を生じさせるためです。
6.2 静電気放電(ESD)保護
LEDは静電気放電に敏感です。取り扱いおよび組み立て中は適切なESD対策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すべきです。
- 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。
- 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。
- 適切な表示のある静電気安全作業台を維持してください。
6.3 熱管理
電力損失は低い(最大52mW)ですが、30°C以上での電流デレーティング曲線に従うことは長期信頼性にとって重要です。最大温度限界付近で動作する場合は、最終アプリケーションで十分な空気の流れを確保してください。
7. 性能曲線・代表特性
データシートには、貴重な設計上の洞察を提供する代表的な性能曲線が含まれています。これらのグラフは、様々な条件下での主要パラメータ間の関係を視覚的に表しています。ここでは特定の曲線データポイントは記載しませんが、設計者は以下の点についてこれらの曲線を参照すべきです:
- 相対光度 vs. 順電流:光出力が電流とともにどのように増加するかを示し、通常、高電流では準線形の挙動を示します。
- 順方向電圧 vs. 順電流:ダイオードのI-V特性を示します。
- 相対光度 vs. 周囲温度:接合温度が上昇するにつれて光出力が減少することを示します。
- スペクトル分布:波長全体にわたる相対放射パワーを示すグラフで、ピーク波長572 nmを中心に、代表的な半値幅15 nmを持ちます。
これらの曲線は、非標準条件(例:異なる駆動電流や周囲温度)下での性能予測、および効率と寿命のために設計を最適化するために不可欠です。
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。 |