T-1 3/4 イエローLEDランプ データシート - 直径5.0mm - 2.1V - 20mA - 高輝度 - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高性能なイエー発光スルーホールLEDランプの仕様を詳細に記載しています。汎用性と信頼性を追求して設計されたこの部品は、民生電子機器、産業用制御機器、汎用デバイスにおける多様な表示・照明用途に適しています。主な利点として、高い光束出力、低消費電力、標準的な組立プロセスとの互換性が挙げられます。

このLEDは、光出力と視野角を向上させるウォータークリアレンズを備えた一般的なT-1 3/4（直径5.0mm）パッケージを採用しています。高効率で安定した色性能で知られるAlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）半導体技術を用いて製造されており、RoHS指令に準拠しており、鉛（Pb）などの有害物質を含みません。

2. 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値を定義します。これらの条件下またはそれ以上の条件下での動作は保証されず、信頼性の高い性能を維持するためには避けるべきです。

• 電力損失（P_D）：最大125 mW。
• ピーク順電流（I_FP）：100 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。
• 直流順電流（I_F）：連続50 mA。
• デレーティング：周囲温度（T_A）が50°Cを超える場合、直流順電流は1°Cあたり0.6 mAの割合で線形的に低減する必要があります。
• 動作温度範囲（T_opr）：-40°C ～ +100°C。
• 保存温度範囲（T_stg）：-50°C ～ +100°C。
• リードはんだ付け温度：LED本体の基部から2.0mm（0.078インチ）の位置で測定し、最大260°Cで5秒間。

3. 電気的・光学的特性

特に断りのない限り、すべてのパラメータは周囲温度（T_A）25°Cで規定されています。これらは、通常の動作条件下での典型的な性能を定義します。

3.1 光学的パラメータ

• 光度（I_V）：順電流（I_F= 20 mAで測定。各ビン限界値の許容差は±1 nmです。
• 視野角（2θ_1/2）：30度。これは、光度が軸上（中心）値の半分に低下する全角です。±2°の許容差が適用されます。
• ピーク発光波長（λ_P）：587 nmから594.5 nmの間で、代表値は591 nmです。これはスペクトル出力が最も強い波長です。
• 主波長（λ_d）：約590 nm。これは、CIE色度図から導き出された、LEDの色（黄色）を定義する人間の目が知覚する単一波長です。
• スペクトル半値幅（Δλ）：約20 nm。これはスペクトル純度を示し、ピーク周辺で有意な光パワーを含む波長の範囲を定義します。

3.2 電気的パラメータ

• 順方向電圧（V_F）：1.8 Vから2.5 Vの間で、I_F= 20 mAにおける代表値は2.1 Vです。
• 逆方向電流（I_R）：逆方向電圧（V_R）5Vを印加した場合、最大10 μA。重要：このデバイスは逆方向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。

4. ビニングシステム仕様

アプリケーションにおける一貫性を確保するため、LEDは主要な性能パラメータに従って選別（ビニング）されます。ビンコードは包装に印字されています。

4.1 光度ビニング

I_F= 20 mA. Tolerance for each bin limit is ±15%.

• ビン W：5500 – 7200 mcd
• ビン X：7200 – 9300 mcd
• ビン Y：9300 – 12000 mcd
• ビン Z：12000 – 16000 mcd

4.2 主波長ビニング

I_F= 20 mA. Tolerance for each bin limit is ±1 nm.

• ビン 2：587.0 – 589.5 nm
• ビン 3：589.5 – 592.0 nm
• ビン 4：592.0 – 594.5 nm

5. 機械的・パッケージ情報

LEDは標準的なT-1 3/4（直径5.0mm）スルーホールパッケージに収められています。主要な寸法に関する注意点は以下の通りです：

• すべての寸法はミリメートル単位です（参考としてインチを併記）。
• 特に断りのない限り、標準公差は±0.25mm（±0.010\"）です。
• リード間隔は、リードがプラスチックパッケージ本体から出る点で測定されます。
• レンズはウォータークリアで、光透過率を最適化しています。

6. はんだ付け・組立ガイドライン

損傷を防止し、長期信頼性を確保するためには、適切な取り扱いが重要です。

6.1 リード成形

• 曲げ加工は、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で行う必要があります。
• 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。
• 成形は室温で、はんだ付け工程の前に行う必要があります。
• PCBへの挿入時は、リードやパッケージに機械的ストレスがかからないよう、最小限のクリンチング力で行ってください。

6.2 はんだ付け工程

• レンズの基部からはんだ付け点までの最小距離を2mm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。
• はんだ付けでLEDが熱くなっている間に、リードに外部応力を加えないでください。
• 推奨はんだ付け条件：
  • はんだごて：最高温度350°C、最大接触時間3秒（リード1本あたり1回のみ）。
  • フローはんだ付け：最大100°Cで最大60秒間予熱；はんだ波は最大260°Cで最大5秒間。
• 重要：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。IRリフローはんだ付けは、このスルーホールタイプのLEDには適していません。

6.3 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を使用してください。

6.4 保管

最適な保存寿命のため：

• 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。
• 元の防湿包装から取り出した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の場合は、LEDを乾燥剤入りの密閉容器または窒素パージしたデシケーターに入れてください。

7. 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。特に複数のLEDを使用する場合、一貫した輝度を確保するには、適切な電流制御が不可欠です。

• 推奨回路（モデルA）：各LEDに直列の電流制限抵抗を使用してください。この方法は、異なるLED間の順方向電圧（V_F）特性のばらつきを補償し、均一な電流、したがって均一な光度を確保します。
• 非推奨回路（モデルB）：個別の抵抗なしで複数のLEDを直接並列接続することは推奨されません。V_Fのわずかな違いが大きな電流不均衡を引き起こし、輝度の顕著な差や一部のデバイスの過電流の原因となる可能性があります。
• 直列抵抗（R_s）の値は、オームの法則を用いて計算できます：R_s= (V_supply- V_F) / I_F。ここで、V_FとI_Fはデータシートから得られる所望の動作点です。

8. 静電気放電（ESD）対策

このLEDは静電気放電による損傷を受けやすいです。取り扱いおよび組立中は以下の予防措置を遵守する必要があります：

• 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てください。
• すべての設備、作業台、保管ラックは適切に接地されている必要があります。
• プラスチックレンズ表面に蓄積する可能性のある静電荷を中和するために、イオナイザーを使用してください。

9. 包装仕様

標準的な包装構成は以下の通りです：

• ユニットパック：防湿包装袋あたり500個または250個。
• 内箱：包装袋10袋入り、合計5000個。
• 外箱（出荷箱）：内箱8箱入り、合計40,000個。
• 注記：いかなる出荷ロットにおいても、最終パックのみが満量でない数量を含む場合があります。

10. アプリケーション注記および注意事項

• 想定用途：この製品は、一般的な電子機器（例：オフィス機器、通信機器、家電製品）向けに設計されています。
• 重要用途：故障が生命や健康に危険を及ぼす可能性のある、例外的な信頼性を要求される用途（例：航空、医療システム、安全装置）では、使用前に特定の承認と認定が必要です。
• 免責事項：すべての仕様は予告なく変更される場合があります。製品が特定の用途に適しているかどうかを確認する責任はユーザーにあります。

11. 性能曲線分析

データシートでは特定のグラフが参照されていますが（例：スペクトル分布の図1、視野角の図6）、典型的な特性は表形式のデータから推測できます：

• I-V曲線：順方向電圧（V_F）は比較的低い値（代表値2.1V）を示しており、これはAlInGaP技術の特徴であり、低消費電力に貢献します。
• 温度依存性：50°C以上でのデレーティング係数0.6 mA/°Cは、最大許容直流電流が周囲温度の上昇に伴って線形的に減少することを示しており、過熱を防ぎ寿命を確保します。
• スペクトル分布：狭い半値幅（Δλ ~20 nm）と明確なピーク波長（λ_P~591 nm）は、良好な色飽和度と純度を示しており、鮮明で明確な黄色表示に望ましい特性です。

12. 技術比較および設計上の考慮事項

GaAsP（ガリウムヒ素リン）のような旧来の技術と比較して、このAlInGaP LEDは著しく高い発光効率を提供し、同じ駆動電流でより大きな光度を得られます。低い順方向電圧は、直列抵抗での電力損失も低減し、システム全体の効率を向上させます。

主要な設計上の考慮事項：

1. 電流制御：常に定電流源または直列抵抗を伴う電圧源で駆動してください。電流制限なしで電圧源に直接接続しないでください。
2. 熱管理：スルーホールパッケージですが、信頼性を維持するために、高温環境では周囲温度を考慮し、デレーティング曲線を遵守してください。
3. 光学設計：30度の視野角は集光ビームを提供します。より広い照明が必要な場合は、二次光学素子（拡散板）が必要になる場合があります。
4. パルス用波形：ピーク電流定格（100 mA）を使用する場合は、平均電力損失限界を超えないように、パルス幅を0.1ms以下、デューティサイクルを10%以下にしてください。