LTL1CHVRTNN 赤色LEDランプ データシート - T-1パッケージ - 2.4V - 75mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTL1CHVRTNNは、幅広い電子アプリケーションにおける状態表示および照明用に設計された、高効率・低消費電力のスルーホールLEDランプです。赤色透明レンズを備えた一般的なT-1（3mm）径パッケージを採用し、多様な設計要件に適した輝度と指向角のバランスを提供します。

1.1 コアアドバンテージ

• 高効率・低消費電力：最小限の電力消費で高い光度を実現し、バッテリー駆動または省エネルギーを重視するアプリケーションに最適です。
• RoHS準拠・鉛フリー：環境規制に準拠して製造されており、現代のグローバル市場への適合性を保証します。
• 標準パッケージ：T-1（3mm）フォームファクタは広く使用されており、標準的なPCBレイアウトおよび実装ハードウェアと互換性があります。
• 設計の柔軟性：光度および主波長について特定のビンで入手可能であり、生産ロット全体での色と輝度の一貫性を確保できます。

1.2 ターゲット市場

このLEDは汎用性が高く、以下の業界を含む複数の分野をターゲットとしています：

• 通信機器
• コンピュータ周辺機器
• 民生電子機器
• 家電製品
• 産業用制御システム

2. 詳細技術パラメータ分析

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。これらの条件下での動作は保証されません。

• 電力損失 (Pd)：75 mW。これは、周囲温度（TA）25°CにおいてLEDが熱として放散できる最大電力です。この限界を超えると熱損傷のリスクがあります。
• DC順方向電流 (IF)：30 mA。印加可能な最大連続電流です。
• ピーク順方向電流：90 mA（パルス幅 ≤10μs、デューティサイクル ≤1/10）。短時間の高強度パルスには適していますが、連続動作には適しません。
• 動作温度範囲：-40°C から +85°C。デバイスはこの周囲温度範囲内で動作するように定格されています。
• リードはんだ付け温度：LED本体から2.0mmの距離で、最大5秒間260°C。ウェーブはんだ付けまたは手はんだ付けプロセスにおいて重要です。

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、IF=20mAで測定された代表的な性能パラメータです。

• 光度 (Iv)：1500 - 3200 mcd（ミリカンデラ）。この高い輝度レベルは優れた視認性を保証します。実際の値は一貫性のためにビニング（R, S, T）されています。
• 指向角 (2θ1/2)：45度。これは、光度が軸上強度の少なくとも半分である円錐を定義します。集光ビームと広い視認性の間の良好な妥協点を提供します。
• ピーク発光波長 (λP)：639 nm。スペクトルパワー出力が最大となる波長です。
• 主波長 (λd)：621 - 637 nm。これは人間の目が知覚する単一波長であり、色（赤）を定義します。正確な色合わせのためにビニング（H29-H32）されています。
• 順方向電圧 (VF)：2.0V（最小）、2.4V（代表値）。20mAで駆動したときのLED両端の電圧降下です。このパラメータは、駆動回路の電流制限抵抗を設計する上で極めて重要です。
• 逆方向電流 (IR)：VR=5V時、100 μA（最大）。LEDは逆バイアス動作用に設計されていません。このパラメータはリーク電流試験のみに使用されます。

3. ビニングシステム解説

製品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ビンに仕分けされます。

3.1 光度ビニング

ビニングは最低輝度レベルを保証します。各ビン限界の許容差は±15%です。

• ビン R：1500 - 1900 mcd
• ビン S：1900 - 2500 mcd
• ビン T：2500 - 3200 mcd

3.2 主波長ビニング

ビニングは正確な色の一貫性を確保します。各ビン限界の許容差は±1nmです。

• ビン H29：621.0 - 625.0 nm
• ビン H30：625.0 - 629.0 nm
• ビン H31：629.0 - 633.0 nm
• ビン H32：633.0 - 637.0 nm

4. 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、その意味合いは設計において極めて重要です。

4.1 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-V特性)

I-V特性は非線形です。代表的なVFをわずかに超える電圧の増加は、大きく、場合によっては破壊的な電流の増加を引き起こす可能性があります。これは、LEDと直列に定電流源、またはより一般的には電流制限抵抗を使用する必要性を強調しています。

4.2 光度 vs. 順方向電流

光度は、最大定格電流までは順方向電流にほぼ比例します。ただし、非常に高い電流では効率が低下する可能性があり、過剰な熱が発生します。推奨される20mA以下で動作させることで、最適な性能と長寿命を確保します。

4.3 スペクトル分布

スペクトル曲線は狭い半値幅（代表的なΔλは20 nm）を示しており、比較的純粋な赤色であることを示しています。ピーク波長（639 nm）と主波長（621-637 nm）が、赤色スペクトル内でのその特定の色合いを定義します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 外形寸法

LED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単位です。
• 特に指定がない限り、公差は±0.25mmです。
• フランジ下の樹脂突出部の最大値は1.0mm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。

5.2 極性識別

長いリードがアノード（+）、短いリードがカソード（-）です。カソード側は、レンズフランジの平坦部でも示される場合があります。回路組立時には正しい極性を守る必要があります。

6. はんだ付け・実装ガイドライン

6.1 保管条件

LEDは、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場合は、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雰囲気を使用してください。

6.2 リードフォーミング

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。レンズ基部を支点として使用しないでください。フォーミングははんだ付け前、室温で行い、内部ダイボンドにかかる応力を避けてください。

6.3 はんだ付けプロセス

重要なルール：エポキシレンズの基部からはんだ付け点まで、最低2mmの距離を保ってください。レンズをはんだに浸さないでください。

• はんだごて：最高温度350°C、リードあたり最大時間3秒。
• ウェーブはんだ付け：予熱 ≤100°C、≤60秒、はんだウェーブ ≤260°C、≤5秒。
• 重要：IRリフローはんだ付けは、このスルーホールLEDタイプには適していません。過度の熱または時間は、レンズの変形や致命的な故障を引き起こします。

7. 梱包・発注情報

7.1 梱包仕様

LEDはESD損傷を防ぐため、静電気防止バッグに梱包されています。

• バッグ数量： バッグあたり1000個、500個、200個、または100個。
• 内箱： 1箱あたり10バッグ（合計10,000個）。
• 外箱： 外箱あたり8内箱（合計80,000個）。

8. アプリケーション設計推奨事項

8.1 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。均一な輝度を確保するため、特に複数のLEDを並列に接続する場合、各LEDに直列の電流制限抵抗を設けることは必須です（回路A）。個別の抵抗なしでLEDを直接並列に接続すること（回路B）は避けてください。順方向電圧（VF）のわずかなばらつきが、大きな電流不均衡と輝度の不均一を引き起こすためです。

抵抗計算例（電源5V、目標IF=20mA、VF=2.4Vの場合）：
R = (電源電圧 - VF) / IF = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω。
最も近い標準値（例：120 Ω または 150 Ω）を使用でき、実際の電流を再計算してください。

8.2 ESD（静電気放電）保護

LEDは静電気に敏感です。取り扱いおよび組立時の予防措置が不可欠です：

• 接地リストストラップと静電気防止マットを使用してください。
• すべての機器と作業面が適切に接地されていることを確認してください。
• プラスチックレンズ表面の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。
• 担当者に対してESDトレーニングと認定を実施してください。

8.3 熱管理

電力損失は低い（最大75mW）ですが、LEDをその動作温度範囲（周囲温度-40°Cから+85°C）内に維持することは、長期信頼性にとって重要です。LEDを他の発熱部品の近くに配置しないでください。高密度レイアウトでは、十分な空気の流れを確保してください。

9. 技術比較・差別化

LTL1CHVRTNNは、高い光度（最大3200 mcd）と標準的な45度の指向角という特定の組み合わせにより、T-1赤色LEDカテゴリ内で差別化を図っています。汎用部品と比較して、輝度と波長の両方について定義されたビニング構造は、設計者に予測可能な性能を提供し、インジケータアレイやバックライトパネルなど、色と輝度の一貫性が重要なアプリケーションでの生産後の調整の必要性を減らします。

10. よくあるご質問 (FAQ)

10.1 このLEDは電流制限抵抗なしで駆動できますか？

No.電圧源に直接接続すると過剰な電流が流れ、LEDを瞬時に損傷します。直列抵抗または定電流ドライバは常に必要です。

10.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長 (λP)は、LEDが最も多くの光パワーを発する物理的な波長です。主波長 (λd)は、人間の目の感度（CIE曲線）に基づいて計算された値であり、知覚される色を定義します。λdは視覚アプリケーションにより関連性があります。

10.3 このLEDにリフローはんだ付けは使用できますか？

No.データシートでは、IRリフローはこのスルーホールタイプのLEDランプには適さないと明記されています。温度と時間を注意深く制御したウェーブはんだ付けまたは手はんだ付けのみが推奨されます。

10.4 梱包袋のビンコードはどのように解釈しますか？

ビンコード（例：T-H31）は、光度ビン（T: 2500-3200 mcd）と主波長ビン（H31: 629.0-633.0 nm）を示します。これにより、アプリケーションに合わせて性能が一致したLEDを選択できます。

11. 実用的なアプリケーション例

シナリオ：10個の均一に明るい赤色LEDを必要とする産業機器用の状態表示パネルを設計する。

1. 部品選定：同じ光度ビン（例：ビンS）および波長ビン（例：ビンH31）のLTL1CHVRTNN LEDを指定し、視覚的一貫性を保証します。
2. 回路設計：12V DC電源ラインを使用します。各LEDの直列抵抗を計算します：R = (12V - 2.4V) / 0.020A = 480 Ω。470 Ω、1/4Wの抵抗が適しています。10組のLED-抵抗ペアをすべて12Vラインに並列に接続します。
3. PCBレイアウト：3mm LED本体用の穴を配置します。カソード（短いリード）用のパッドが明確にマークされていることを確認します。はんだパッドとLED本体外形の間に>2mmのクリアランスを確保します。
4. 組立：ESD予防措置に従います。LEDを挿入し、はんだ面側でリードをわずかに曲げて固定します。パラメータが260°C、5秒を超えないウェーブはんだ付けを使用します。

12. 動作原理

このLEDは半導体p-n接合ダイオードです。特性順方向電圧（VF ~2.4V）を超える順方向電圧が印加されると、接合部で電子と正孔が再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。半導体層で使用される特定の材料が、発光する光の波長（色）を決定し、この場合は赤色スペクトル（621-637 nm）内です。エポキシレンズは、光出力を集光し、半導体ダイを保護する役割を果たします。

13. 技術トレンド

表面実装デバイス（SMD）LEDが小型化と自動組立のための新設計で主流を占めていますが、T-1パッケージのようなスルーホールLEDは特定のニッチで関連性を保っています。その需要は、過酷な環境（振動、熱サイクル）での高い信頼性を必要とするアプリケーション、容易な手動プロトタイピングと修理、レガシーシステムのメンテナンス、および部品自体が筐体を貫通して突き出たパネル実装インジケータとして機能する状況で持続しています。この技術は、確立されたスルーホールフォームファクタ内であっても、発光効率（ワットあたりの光出力）と色の一貫性の点で改善を続けています。