白色LEDランプ 334-15/F1C2-7VXA データシート - T-1 3/4 パッケージ - 20mA - 3.2V 標準 - 110mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、高輝度白色LEDランプの仕様を詳細に記載しています。このデバイスは、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、多様な表示灯および照明用途に適しています。その中核的な利点は、コンパクトで業界標準のフォームファクタと高い光束出力を兼ね備えている点にあります。

主なターゲット市場は、メッセージパネル、ステータスインジケータ、小型ディスプレイのバックライト、マーカーライトなど、明瞭で明るい視覚的表示を必要とするアプリケーションです。本製品は、民生用および産業用電子機器における信頼性と性能に関する一般的な要件を満たすように設計されています。

2. 技術パラメータ詳細解説

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、厳格な電気的および熱的限界内で動作するように設計されています。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）ではピーク順方向電流（I_FP）100 mAが許容されます。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。静電気放電（ESD）耐性は最大4 kV（人体モデル）です。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、順方向電流20 mA、周囲温度（T_a）25°Cの標準試験条件下で測定されます。順方向電圧（V_F）は、通常2.8 Vから3.6 Vの範囲です。光度（I_V）は、11,250 mcdから22,500 mcdという広いビニング範囲を持つ代表値があります。指向角（2θ_1/2）は約20度で、比較的集中したビームを提供します。代表的な色度座標は、CIE 1931色空間においてx=0.30、y=0.29で、白色点を示しています。逆電流（I_R）は、逆バイアス5 V時に最大50 μAに制限されます。

3. ビニングシステム説明

3.1 光度ビニング

LEDは、20 mAでの測定された光度に基づいてビンに分類されます。これにより、生産アプリケーションにおける輝度の一貫性が確保されます。ビンコードは、V（11,250-14,250 mcd）、W（14,250-18,000 mcd）、X（18,000-22,500 mcd）です。光度には一般的に±10%の許容差が適用されます。

3.2 順方向電圧ビニング

電圧降下や電流制御の回路設計を支援するため、LEDは順方向電圧によってもビニングされます。ビンは、0（2.8-3.0V）、1（3.0-3.2V）、2（3.2-3.4V）、3（3.4-3.6V）です。このパラメータの測定不確かさは±0.1Vです。

3.3 色ビニング

白色点は、CIE色度図上の特定の領域内で管理されています。本製品は、色グループB5とB6の組み合わせを使用しています。これらのグループの座標は、CIEチャート上の四角形の領域を定義し、白色光出力が許容可能な相関色温度（CCT）範囲内に収まることを保証します。提供される図では、視覚的に5600Kから9000Kの間で示されています。

4. 性能曲線分析

データシートには、設計エンジニアにとって重要ないくつかの特性曲線が含まれています。相対強度対波長曲線は、青色InGaNチップが蛍光体を励起することで生じる広いスペクトルである白色光の分光パワー分布を示しています。指向性パターンは光の空間分布を示し、20度の指向角を確認します。順方向電流対順方向電圧（I-V曲線）は、動作点を決定し、電流制限回路を設計するために不可欠です。相対強度対順方向電流曲線は、駆動電流に対する光出力のスケーリングを示し、調光や過駆動の検討に重要です。色度座標対順方向電流グラフは、白色点が異なる駆動電流でどのようにシフトする可能性があるかを示します。最後に、順方向電流対周囲温度曲線は、アプリケーションにおけるデレーティング要件と熱管理の必要性を理解するために極めて重要です。

5. 機械的およびパッケージ情報

LEDは、2本のアキシアルリードを持つ標準的なT-1 3/4（5mm）ラウンドパッケージを使用しています。詳細な寸法図が提供されています。主要な寸法には、リード径、バルブ径、全長が含まれます。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。特に明記されていない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、標準公差は±0.25mmであることが注記されています。フランジ下の樹脂の最大突出は1.5mmです。実装時の機械的ストレスを避けるため、PCBの穴とLEDリードの適切な位置合わせが強調されています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

デバイスの完全性を維持するには、適切な取り扱いが必要です。リード成形については、エポキシバルブの基部から少なくとも3mm離れた位置で曲げを行い、はんだ付け前に実施する必要があります。パッケージへのストレスは避けるべきです。リード切断は室温で行ってください。保管については、LEDは30°C以下、相対湿度70%以下で保管する必要があります。出荷からの保管寿命は3ヶ月です。長期保管の場合は、窒素充填された湿度管理環境が推奨されます。湿潤条件下での急激な温度変化は避けてください。はんだ付けについては、接合部はエポキシバルブから少なくとも3mm離す必要があります。推奨条件は以下の通りです：手はんだ付けの場合、はんだごて先端温度≤300°C（最大30W）で≤3秒間。フローまたはディップはんだ付けの場合、プリヒート≤100°Cで≤60秒間、はんだ浴温度≤260°Cで≤5秒間。

7. 梱包および注文情報

LEDは、防湿・帯電防止素材で梱包されています。帯電防止バッグに入れられ、内箱に収められ、さらに外箱に梱包されます。梱包数量は柔軟です：バッグあたり最小200個から最大500個、内箱あたり5袋、マスター（外）箱あたり10個の内箱です。梱包のラベルには、顧客生産番号（CPN）、品番（P/N）、数量（QTY）、光度・電圧ランク（CAT）、色ランク（HUE）、参照（REF）、ロット番号（LOT No.）、生産地の各項目が含まれます。

8. アプリケーション提案

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

この高輝度LEDは、明るい点光源を必要とするアプリケーションに最適です。主な用途は以下の通りです：メッセージパネルおよびサイン：個々の画素を明確に視認可能にする必要がある場合。光学式ステータスインジケータ：明るい電源オンまたはシステム作動中信号が必要な機器において、照明の良い環境下でも。バックライト：小型LCDディスプレイ、キーパッド、またはパネルのレジェンド用。マーカーおよびポジションライト：民生電子機器、自動車内装、または産業用コントロール機器内。

8.2 設計上の考慮事項

このLEDを使用して設計する際、エンジニアは以下を考慮する必要があります：電流制限：順方向電流を連続30 mA以下に維持するため、常に直列抵抗または定電流ドライバを使用してください。特定のV_F bin. 熱管理：消費電力は低いですが、特に密閉空間や高周囲温度では、デバイスが定格温度内で動作することを確保することが寿命にとって重要です。デレーティング曲線を参照してください。指向角：20度のビームは比較的狭いです。より広い照明が必要な場合は、拡散板やレンズが必要になる場合があります。ESD保護：4kV HBMに定格されていますが、取り扱いおよび組立時の標準的なESD予防策を推奨します。

9. 技術比較および差別化

一般的な5mm白色LEDと比較して、本製品は主にその高輝度ビニングによって差別化されており、最大22,500 mcdまでの保証された最小出力を提供し、標準品よりも大幅に明るいです。詳細な順方向電圧および色ビニングの提供により、マルチLEDアレイやバッテリー駆動デバイスなど、色の一貫性や正確な電圧降下が重要なアプリケーションにおいて、より厳密な設計制御が可能になります。逆電圧保護のためのツェナーダイオード（指定されたV_ZおよびI_Zを備える）を含むことは、すべての基本LEDに見られる機能ではなく、電圧トランジェントの影響を受けやすい回路設計に堅牢性の層を追加します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 12V電源を使用する場合、どの抵抗値を使用すべきですか？

A: オームの法則（R = (V_電源- V_F) / I_F) を使用し、代表的なV_Fを3.2V、希望するI_Fを20mAと仮定します：R = (12V - 3.2V) / 0.02A = 440 Ω。次の標準値（例：470 Ω）を使用し、抵抗の実際の電流と電力定格を確認してください。

Q: このLEDを30mAで連続駆動できますか？

A: はい、30mAは定格連続順方向電流です。ただし、最大定格で動作すると寿命が短縮され、接合温度が上昇する可能性があります。最適な寿命のためには、光度が十分であれば20mA以下で駆動することを推奨します。

Q: 温度は性能にどのように影響しますか？

A: 順方向電流対周囲温度曲線に示されているように、接合温度を安全限界内に保つため、周囲温度が25°Cを超えて上昇すると許容順方向電流は減少します。光束出力も一般的に接合温度の上昇とともに減少します。

Q: 色ビンB5とB6の目的は何ですか？

A: これらのビンは、CIE色度図上の特定の領域を定義します。これらのビンからのLEDを混在させることで、個々のユニットにわずかなばらつきがあっても、アセンブリ全体で一貫した白色の外観を実現できます。これにより、白色点が視覚的に許容可能な範囲内に保たれ、通常はクールホワイトに見えます。

11. 実践的な設計および使用事例

事例：屋外機器用の高視認性ステータスインジケータの設計

エンジニアは、直射日光下でも視認可能なステータスLEDを必要としています。最高輝度ビン（X: 18,000-22,500 mcd）からのLEDを選択することが重要です。極端な温度環境下での屋外環境における信頼性を確保するため、デレーティング曲線を使用した熱解析が行われます。LEDは、小さなバッテリー電圧変動に関わらず輝度を維持するため、定電流回路を使用して20mAで駆動されます。狭い20度の指向角はここでは利点となり、光をユーザーの予想される視線方向に集中させます。PCBにはコンフォーマルコーティングが施される可能性がありますが、LEDレンズを汚染しないように注意し、コーティングがエポキシ樹脂と適合する必要があります。

12. 動作原理紹介

これは蛍光体変換型白色LEDです。発光の中心要素は、窒化インジウムガリウム（InGaN）で作られた半導体チップです。順方向電流が印加されると、電子と正孔がチップ内で再結合し、主にスペクトルの青色領域で光子を放出します。この青色光は直接放出されません。代わりに、LEDパッケージのリフレクターカップ内に堆積された蛍光体材料（通常はセリウムをドープしたイットリウム・アルミニウム・ガーネット、YAG:Ce）の層に衝突します。蛍光体は青色光の一部を吸収し、広いスペクトルの黄色光として再放出します。残りの青色光と生成された黄色光の組み合わせが混ざり合い、人間の目には白色光として知覚されます。白色光の正確な色合いまたは相関色温度（CCT）は、蛍光体層の組成と厚さによって決定されます。

13. 技術トレンドと背景

T-1 3/4（5mm）ラウンドLEDパッケージは、成熟し広く採用されている技術です。その主な利点は、低コスト、スルーホール実装の取り扱いの容易さ、高い信頼性です。より広範なLED業界のトレンドは、高密度化、優れた熱管理、自動組立のための表面実装デバイス（SMD）パッケージ（2835、5050など）に向かっています。しかし、スルーホールパッケージは、高い単点輝度を必要とするアプリケーション、高振動環境での堅牢性、手動組立または修理、教育やホビー用途などにおいて依然として関連性があります。ここで説明されている技術は、古典的なパッケージタイプの最適化を表しており、そのフォームファクタと性能特性が理想的である、レガシーおよび特定の現代アプリケーションの両方のニーズを満たすために、高輝度と明確に定義された性能パラメータの提供に焦点を当てています。