目次
- 1. 製品概要
- 1.1 主な利点
- 1.2 対象アプリケーション
- 2. 技術パラメータ分析
- 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. 機械的・梱包情報
- 4.1 外形寸法
- 4.2 梱包仕様
- 5. 組立・取り扱いガイドライン
- 5.1 保管条件
- 5.2 リード成形とPCB組立
- 5.3 はんだ付け推奨事項
- 5.4 洗浄
- 6. アプリケーションと回路設計
- LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを駆動する際に均一な明るさを確保するためには、
- 6.2 静電気放電(ESD)保護
- 7. 性能曲線と熱に関する考慮事項
- 8. よくある質問(FAQ)
- 8.1 直列抵抗なしでこのLEDを駆動できますか?
- 8.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
- 8.3 このLEDは屋外使用に適していますか?
- 8.4 発注時にビンコードをどのように解釈すればよいですか?
- 9. 設計上の考慮事項とベストプラクティス
- LED仕様用語集
- 光電性能
- 電気パラメータ
- 熱管理と信頼性
- パッケージングと材料
- 品質管理とビニング
- テストと認証
1. 製品概要
LTL17KRL6Dは、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た標準的なスルーホールLEDランプです。一般的なT-1(3mm)直径パッケージを採用し、赤色の拡散レンズを備えています。このデバイスは、低消費電力、高発光効率を特徴とし、RoHS指令に準拠した鉛フリー部品であり、現代の電子設計に適しています。
1.1 主な利点
- 高効率:消費電力に対して高い光度出力を実現します。
- 設計の柔軟性:標準的なT-1パッケージで入手可能であり、一般的なPCBレイアウトと互換性があります。
- 環境適合性:鉛フリー製品として製造され、RoHS規格に準拠しています。
- 信頼性:広い温度範囲にわたって安定した動作が可能な設計です。
1.2 対象アプリケーション
このLEDは汎用性が高く、信頼性の高い視覚的インジケータを必要とする多くの分野で使用されます。主なアプリケーション分野には、通信機器、コンピュータ周辺機器、民生電子機器、家電製品、および様々な産業用制御システムが含まれます。
2. 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値を定義します。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
- 直流順方向電流 (IF):):
- ピーク順方向電流 (IFP):90 mA (パルス条件:デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10μs)
- 動作温度範囲 (Topr):-40°C から +85°C
- 保存温度範囲 (Tstg):-40°C から +100°C
- リードはんだ付け温度:最大5秒間、260°C(LED本体から2.0mmの位置で測定)。
2.2 電気的・光学的特性
これらのパラメータは、周囲温度 (TA) 25°Cで測定され、デバイスの代表的な性能を定義します。
- 光度 (IV):310 mcd (最小)、460 mcd (代表値)、680 mcd (最大) (IF= 20mA時)。CIEの明所視応答に近似するフィルターを用いて測定。
- 視野角 (2θ1/2):60度 (代表値)。軸上光度の半分となる角度として定義されます。
- ピーク波長 (λP):631 nm (代表値)。
- 主波長 (λd):617 nm (最小)、627 nm (代表値)、637 nm (最大)。これは知覚される色を定義します。
- スペクトル半値幅 (Δλ):20 nm (代表値)。
- 順方向電圧 (VF):2.0 V (代表値)、2.4 V (最大) (IF= 20mA時)。
- 逆方向電流 (IR):100 μA (最大) (VR= 5V時)。注:このLEDは逆バイアス動作用に設計されていません。
3. ビニングシステム仕様
LTL17KRL6Dは、生産アプリケーションにおける色と明るさの一貫性を確保するため、光度と主波長に基づいてビンに分類されます。
3.1 光度ビニング
ビニングは、テスト電流20mAで行われます。各ビンの限界値には±15%の許容差があります。
- ビン K:310 mcd (最小) から 400 mcd (最大)
- ビン L:400 mcd (最小) から 520 mcd (最大)
- ビン M:520 mcd (最小) から 680 mcd (最大)
3.2 主波長ビニング
ビニングにより色の均一性が確保されます。各ビン限界値の許容差は±1 nmです。
- ビン H28:617.0 nm から 621.0 nm
- ビン H29:621.0 nm から 625.0 nm
- ビン H30:625.0 nm から 629.0 nm
- ビン H31:629.0 nm から 633.0 nm
- ビン H32:633.0 nm から 637.0 nm
4. 機械的・梱包情報
4.1 外形寸法
この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:すべての寸法はミリメートル単位;特に指定がない限り公差は±0.25mm;フランジ下の樹脂突出は最大1.0mm;リード間隔はリードがパッケージから出る点で測定されます。
4.2 梱包仕様
LEDは、静電気防止パッケージングバッグで供給されます。標準梱包数量は、バッグあたり1000個、500個、200個、または100個です。これらは、内箱と外箱にまとめられ、大口出荷されます。
- 内箱:10個の梱包バッグを含み、合計10,000個。
- 外箱:8個の内箱を含み、合計80,000個。出荷ロットの最後のパックは完全なパックでない場合があります。
5. 組立・取り扱いガイドライン
5.1 保管条件
最適な保存期間を確保するため、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。元の梱包から取り出した部品は、3ヶ月以内に使用してください。元のバッグ外での長期保管には、乾燥剤入りの密閉容器または窒素充填デシケーターを使用してください。
5.2 リード成形とPCB組立
- リードは、LEDレンズの基部から少なくとも3mm離れた位置で曲げてください。レンズ基部を支点として使用しないでください。
- リード成形は、はんだ付け前かつ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のみを適用してください。
5.3 はんだ付け推奨事項
レンズ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。LEDが熱いうちにリードにストレスを加えないでください。
- はんだごて:最大温度350°C、最大3秒間(1回のみ)。
- フローはんだ付け:最大100°Cまで最大60秒間予熱。はんだ波温度最大260°C、最大5秒間。
- 重要:過度の温度や時間は、レンズの変形や故障の原因となります。このスルーホールLEDには、IRリフローはんだ付けは適していません。
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を使用してください。
6. アプリケーションと回路設計
LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを駆動する際に均一な明るさを確保するためには、
LEDs are current-operated devices. To ensure uniform brightness when driving multiple LEDs, it is強く推奨します各LEDに直列に電流制限抵抗を使用することです(回路A)。LEDを直接並列に接続すること(回路B)は推奨されません。個々のLED間の順方向電圧(VF)特性のわずかなばらつきが、電流分担に大きな差を生じさせ、結果として知覚される明るさに差が生じるためです。
6.2 静電気放電(ESD)保護
LEDは静電気放電に敏感です。取り扱いおよび組立エリアでは、以下のESD対策を実施してください:
- 作業者は接地リストストラップまたは静電気防止手袋を着用しなければなりません。
- 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。
- すべての表面が100V未満となる静電気安全作業エリアを維持してください。
7. 性能曲線と熱に関する考慮事項
データシートで特定のグラフが参照されていますが(例:代表特性曲線)、提供された電気的パラメータから主要な性能推定が可能です。順方向電圧は負の温度係数を持ち、接合温度が上昇するとVFはわずかに低下することを意味します。発光出力も温度に依存し、一般的に温度が上昇すると減少します。設計者は、最大定格付近または高い周囲温度で動作させる場合、長期的な信頼性と一貫した光出力を維持するために熱管理を考慮する必要があります。
8. よくある質問(FAQ)
8.1 直列抵抗なしでこのLEDを駆動できますか?
いいえ。電圧源からLEDを直接駆動することは推奨されず、過電流によりデバイスを破損する可能性が高いです。電流を指定値(例:代表的な明るさの場合は20mA)に制限するためには、直列抵抗が必須です。
8.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
ピーク波長 (λP):光出力が最大となる波長。主波長 (λd):人間の目が知覚する単一波長で、CIE色度座標から計算されます。表示アプリケーションにおける色の定義には、λdの方がより関連性があります。
8.3 このLEDは屋外使用に適していますか?
データシートには屋外看板などのアプリケーションが記載されています。ただし、動作温度範囲は-40°Cから+85°Cです。過酷な屋外環境では、湿気、紫外線放射、熱サイクルに対する追加の保護を検討する必要があり、それらはLEDパッケージ単独では提供されない場合があります。
8.4 発注時にビンコードをどのように解釈すればよいですか?
必要な光度ビン(K、L、M)と主波長ビン(H28からH32)を指定して、一貫した明るさと色のLEDを受け取るようにしてください。指定がない場合、製品の全体的な仕様範囲内の任意の生産ビンからの部品を受け取る可能性があります。
9. 設計上の考慮事項とベストプラクティス
- 電流選択:最長寿命のためには、絶対最大直流電流30mA以下で動作させてください。代表的なテスト条件である20mAは、明るさと信頼性の良いバランスです。
- 放熱:電力損失は低いですが、PCB上で十分な間隔を確保し、特に高い周囲温度で動作する場合、LEDを熱がこもるような方法で囲わないようにしてください。
- 極性:長いリードが通常アノード(+)です。はんだ付け前に常に極性を確認し、逆バイアス印加を防いでください。
- 光学設計:60度の視野角は広いビームを提供します。より集光した光が必要な場合は、外部レンズやライトパイプが必要になる場合があります。
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。 |