T-1 3/4 ウォームホワイトLEDランプ 334-15/X2C5-1-PSB データシート - パッケージ5.0mm - 電圧2.8-3.6V - 電力110mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、高性能ウォームホワイトLEDランプの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、InGaN半導体チップと蛍光体充填リフレクターを組み合わせ、青色発光をウォームホワイト光に変換します。汎用性の高いT-1 3/4ラウンドパッケージに収められており、高輝度出力を必要とする多様な表示灯および照明用途に適しています。

このLEDの中核的な利点は、高い発光パワーと一貫した色特性にあり、代表的な色度座標が定義されています。信頼性を考慮し、RoHS、EU REACH、ハロゲンフリー要件（Br <900 ppm、Cl <900 ppm、Br+Cl < 1500 ppm）を含む現代の環境基準への適合を目的として設計されています。製品はバルクまたはテープリールに巻かれた状態で提供され、自動組立プロセスに対応しています。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

本デバイスは、長期信頼性を確保するために厳格な制限内で動作するよう設計されています。連続順方向電流（I_F）は30 mA、パルス条件下（デューティサイクル1/10 @ 1 kHz）で許容されるピーク順方向電流（I_FP）は100 mAです。最大逆電圧（V_R）は5 Vです。総消費電力（P_d）は110 mWを超えてはなりません。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。デバイスは4 kV（人体モデル）の静電気放電（ESD）に耐えます。最大はんだ付け温度は260°C、5秒間です。

2.2 電気光学特性

主要な性能パラメータは、周囲温度25°C、順方向電流20 mAの標準試験条件で測定されます。

• 順方向電圧（V_F）：最小2.8 Vから最大3.6 Vの範囲です。このパラメータはドライバ設計および電源選択において重要です。
• 光度（I_V）：最小光度は2850ミリカンデラ（mcd）です。代表値は指定されていませんが、最大値は7150 mcdに達し、ビニングによって管理される輝度の広がりを持つ製品ファミリーであることを示しています。
• 指向角（2θ_1/2）：代表的な半値角は50度で、発光の角度分布を定義します。
• 色度座標：CIE 1931規格に基づく代表的な色点は、x=0.40、y=0.39です。これは白色光を色空間のウォームホワイト領域に位置付けます。
• ツェナー保護：本デバイスは逆電圧保護用のツェナーダイオードを内蔵しており、試験電流5 mAにおける代表的な逆電圧（V_Z）は5.2 Vです。
• 逆電流（I_R）：逆バイアスで5 Vを印加した場合の最大逆リーク電流は50 μAです。

3. ビニングシステムの説明

輝度、順方向電圧、および色の一貫性を確保するため、LEDは特定のビンに分類されます。これにより、設計者はアプリケーションの正確な要件を満たす部品を選択できます。

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4つの主要なビンに分類されます。各ビン内の許容差は±10%です。

• ビン P：2850 mcd（最小）から3600 mcd（最大）
• ビン Q：3600 mcdから4500 mcd
• ビン R：4500 mcdから5650 mcd
• ビン S：5650 mcdから7150 mcd

3.2 順方向電圧ビニング

順方向電圧も回路設計、特に電圧降下や消費電力に敏感なアプリケーションを支援するためにビニングされます。測定不確かさは±0.1Vです。

• ビン 0：2.8 Vから3.0 V
• ビン 1：3.0 Vから3.2 V
• ビン 2：3.2 Vから3.4 V
• ビン 3：3.4 Vから3.6 V

3.3 色ビニング（色度）

色出力は厳密に管理され、CIE 1931色度図上の特定の領域に分割されます。定義された色ランクはD1、D2、E1、E2、F1、およびF2です。これらのグループはウォームホワイトスペクトル内の異なる四角形を表し、F1/F2が最も暖色（最低の相関色温度）、D1/D2が比較的冷色となります。色度座標の測定不確かさは±0.01です。データシートではこれらを単一の選択グループ（グループ1：D1+D2+E1+E2+F1+F2）にまとめており、この製品シリーズではこれらすべての色ランクが利用可能であることを示しています。

4. 特性曲線分析

データシートは、様々な条件下でのデバイスの挙動を示すいくつかの特性曲線を提供します。

4.1 相対強度対波長

このスペクトル分布曲線は、異なる波長にわたって放射される光の相対強度を示します。ウォームホワイトLEDの場合、曲線は通常、青色領域（InGaNチップ由来）に支配的なピークを示し、黄色/赤色領域（蛍光体変換由来）に広いピークまたはプラトーを示します。正確な形状がLEDの演色性を定義します。

4.2 指向性パターン

指向性曲線は相対強度を放射角に対してプロットし、50度の代表的な指向角を視覚的に確認します。中心軸（0度）から離れるにつれて光強度がどのように減少するかを示します。

4.3 順方向電流対順方向電圧（I-V曲線）

この基本曲線は、ダイオードの電流と電圧の指数関数的関係を示します。動作点の決定や、電流制限回路または定電流ドライバの設計に不可欠です。

4.4 相対強度対順方向電流

このグラフは、光出力（相対強度）が順方向電流とともにどのように増加するかを示します。一般的にある範囲では線形ですが、熱的および効率低下効果により、より高い電流では飽和する可能性があります。

4.5 色度座標対順方向電流

この曲線は、色が重要なアプリケーションにおいて重要です。駆動電流が変化するにつれて色点（x、y座標）がどのようにシフトする可能性があるかを示します。電流レベルにわたって安定した色点が望ましいです。

4.6 順方向電流対周囲温度

このデレーティング曲線は、周囲温度が上昇するにつれて許容される最大順方向電流を示します。過熱を防止し信頼性を確保するため、高温で動作する場合は最大電流を低減する必要があります。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは標準的なT-1 3/4ラウンドパッケージを使用します。主要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（mm）です。
• 特に指定がない限り、一般的な公差は±0.25 mmです。
• リード間隔は、リードがパッケージ本体から出る点で測定されます。
• フランジ下の樹脂の最大突出は1.5 mmです。

データシートには、全体径、リード長と直径、シーティングプレーン、光学レンズ形状を指定した詳細な寸法図が提供されています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

適切な取り扱いは、LEDの性能と信頼性を維持するために不可欠です。

6.1 リード成形

• 曲げは、エポキシバルブの基部から少なくとも3 mm離れた点で行ってください。
• 部品をはんだ付けする前にリードを成形してください。
• 曲げ中にLEDパッケージに応力を加えないでください。内部接続を損傷したり、エポキシを割れたりする可能性があります。
• リードは室温で切断してください。高温での切断は故障を誘発する可能性があります。
• PCBの穴がLEDリードと完全に一致するようにし、取り付け応力を避けてください。

6.2 保管条件

• 推奨保管条件：温度≤30°C、相対湿度≤70%。
• これらの条件下での棚寿命は、出荷から3ヶ月です。
• 長期保管（最大1年）の場合は、窒素雰囲気と乾燥剤を入れた密閉容器を使用してください。
• 湿気の多い環境での急激な温度変化を避け、結露を防止してください。

6.3 はんだ付けプロセス

• はんだ接合部からエポキシバルブまでの距離を3 mm以上保ってください。
• リードフレームのタイバーの基部までのはんだ付けを推奨します。
• 最大はんだ付け温度260°C、5秒間に準拠してください。

7. 梱包および注文情報

7.1 梱包仕様

LEDは、静電気放電（ESD）および湿気による損傷を防ぐために梱包されています。

• 一次梱包：帯電防止袋。
• 数量：袋あたり200から500個。
• 二次梱包：5袋を1つの内箱に入れます。
• 三次梱包：10個の内箱を1つのマスター（外）箱に梱包します。

7.2 ラベル説明

梱包のラベルには以下の主要情報が含まれます：

• CPN：顧客部品番号。
• P/N：メーカー部品番号。
• QTY：梱包内の個数。
• CAT：光度と順方向電圧ビンを組み合わせたコード。
• HUE：色ランクコード（例：D1、F2）。
• REF：参照情報。
• LOT No：トレーサビリティのための製造ロット番号。

7.3 型番指定

部品番号は構造化された形式に従います：334-15/X2C5-□ □ □ □。空白（□）は、希望する色グループ, 、光度ビン、および順方向電圧グループ

を選択するための特定のコードに対応します。これにより、ユーザーはアプリケーションに必要な正確な性能特性を指定できます。

8. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

8.1 代表的な用途

• この高輝度ウォームホワイトLEDは、以下の用途に適しています：メッセージおよび情報パネル：
• 高コントラストと可読性が必要な場合。光学式状態表示灯：
• 民生電子機器、産業機器、および自動車ダッシュボード内。バックライト：
• 小型LCDディスプレイ、メンブレンスイッチ、または装飾パネル用。マーカーおよび位置灯：

照明または信号を提供します。

• 8.2 設計上の考慮事項電流駆動：_F常に定電流ドライバ、または順方向電圧ビン（V
• ）と供給電圧に基づいた適切な電流制限抵抗を使用してください。絶対最大定格を超えないでください。熱管理：
• 消費電力は比較的低い（110 mW）ですが、特に最大電流近くで駆動する場合、高温環境では十分な放熱または気流を確保してください。順方向電流対周囲温度のデレーティング曲線を参照してください。光学設計：
• 50度の指向角はかなり広いビームを提供します。集光が必要な場合は、二次光学系（レンズ）が必要になる場合があります。ESD保護：
• デバイスは4kV HBM定格を持っていますが、組立中は標準的なESD取り扱い予防策に従ってください。色の一貫性：

均一な色見えを必要とするアプリケーションでは、狭い色ビン（HUE）を指定し、アレイ内のすべてのLEDが同じまたは隣接するビンからのものであることを確認してください。

9. 技術比較および差別化

このLEDは、主に、ウォームホワイト発光に適した高輝度と、古典的で広く採用されているT-1 3/4パッケージの組み合わせによって差別化されています。より小型のSMD LEDと比較して、スルーホール設計は、試作、手動組立、またはより高い単点輝度を必要とするアプリケーションで有利です。逆電圧保護用のツェナーダイオードの内蔵は、逆電圧スパイクが発生する可能性のある回路設計の堅牢性を高める注目すべき機能です。詳細で多パラメータのビニングシステム（輝度、電圧、色）は、設計者に最終製品の性能と一貫性を高度に制御することを可能にし、これは量産において重要です。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

10.1 どの駆動回路が推奨されますか？_{基本的な表示灯用途には、単純な直列抵抗で十分です。抵抗値を R = (供給電圧 - V}) / I_F として計算します。最悪条件下でも電流が20mAを超えないように、ビンからの最大V_F（例：ビン3の場合は3.6V）を使用してください。最適な安定性と効率、特にアレイまたはより高い電流での使用には、定電流ドライバが推奨されます。_F10.2 温度は性能にどのように影響しますか？

周囲温度が上昇すると、LEDの順方向電圧はわずかに低下しますが、内部効率が低下し、同じ電流での光出力が減少する可能性があります。より重要なことに、過度の温度はLEDの寿命を劣化させる可能性があります。常に順方向電流対周囲温度のデレーティング曲線を参照し、適切な熱設計により接合温度が安全限界内に収まるようにしてください。

10.3 カラーミキシング用途に使用できますか？

これは蛍光体変換型のウォームホワイトLEDであり、単色LEDではありません。RGBカラーミキシング用には設計されていません。カラーミキシングには、専用の赤、緑、青（RGB）LEDを使用してください。

10.4 ツェナー電圧仕様の目的は何ですか？

ツェナーダイオードは保護のためにLEDに並列に統合されています。約5.2Vを超える逆電圧が誤って印加された場合、ツェナーダイオードが導通し、電圧をクランプしてLED接合を損傷から保護する可能性があります。ツェナー逆電流（I

）定格100 mAは、この保護役割における電流処理能力を示しています。_Z11. 設計および使用事例研究

シナリオ：産業機器用の高視認性状態表示灯の設計

エンジニアは、明るい工場環境で動作する機械用の明るく信頼性の高い状態表示灯を必要としています。光は様々な角度から明確に見え、暖かくはっきりした色でなければなりません。彼らは、最高輝度のビンS（5650-7150 mcd）と暖かい外観の色ランクF1/F2でこのLEDを選択します。12V供給レールを持つPCBを設計します。最大V

3.6Vと目標I_F20mAを使用して、直列抵抗を計算します：R = (12V - 3.6V) / 0.02A = 420Ω。標準の430Ω、1/4W抵抗が選択されます。組立ガイドラインに従い、挿入前に本体から4mm離してリードを曲げます。最終的な表示灯は、周囲光の中でも優れた視認性を提供し、一貫したビニングにより生産ライン上のすべてのユニットが同一に見えることを保証します。_F12. 動作原理の紹介

このLEDは、半導体におけるエレクトロルミネッセンスの原理に基づいて動作します。中核はInGaN（窒化インジウムガリウム）チップです。順方向電圧が印加されると、電子と正孔がチップの活性領域内で再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。InGaN合金の特定の組成により、この発光は青色波長範囲になります。白色光を作り出すために、青色光はリフレクターカップ内の蛍光体コーティングに向けられます。蛍光体は青色光子の一部を吸収し、より長い黄色および赤色波長で光を再放射します。残りの青色光と蛍光体変換された黄色/赤色光の混合は、人間の目にはウォームホワイト光として知覚されます。正確な色合い（相関色温度）は、蛍光体の組成と濃度によって決定されます。

13. 技術トレンドと背景

表面実装デバイス（SMD）LEDは、そのサイズと自動組立への適合性から大量生産を支配していますが、このT-1 3/4パッケージのようなスルーホールLEDも関連性を保っています。その主な利点には、手動はんだ付けと試作の容易さ、より大きなパッケージとチップによるより高い単点輝度の可能性、および特定の過酷な環境における堅牢性が含まれます。白色LED技術のトレンドは、より高い効率（ワットあたりのルーメン）、改善された演色評価数（CRI）、およびより大きな色の一貫性に向かって続いています。このデバイスに見られるようなツェナーダイオードなどの保護機能の統合は、信頼性の向上とエンド回路設計の簡素化に焦点を当てていることを反映しています。さらに、環境規制（RoHS、REACH、ハロゲンフリー）への適合は、世界的な持続可能性イニシアチブによって推進され、現在では標準要件となっています。

While surface-mount device (SMD) LEDs dominate high-volume production due to their size and suitability for automated assembly, through-hole LEDs like this T-1 3/4 package remain relevant. Their key advantages include ease of manual soldering and prototyping, higher single-point brightness potential due to a larger package and chip, and robustness in certain harsh environments. The trend in white LED technology continues towards higher efficacy (more lumens per watt), improved color rendering index (CRI), and greater color consistency. The integration of protection features like Zener diodes, as seen in this device, reflects a focus on improving reliability and simplifying end-circuit design. Furthermore, compliance with environmental regulations (RoHS, REACH, Halogen-Free) is now a standard requirement, driven by global sustainability initiatives.