目次
1. 製品概要
LTL17KSL6Dは、プリント基板(PCB)やパネルへのスルーホール実装用に設計された、高効率・低消費電力のLEDです。広く均一な視野角を提供する、拡散イエロー・レンズを備えた一般的なT-1(5mm)径パッケージを採用しています。光源には、高い発光効率と安定性で知られるAlInGaP(アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン)技術を採用しています。本LEDはRoHS指令に準拠しており、鉛(Pb)などの有害物質を使用せずに製造されているため、環境規制を考慮した現代の電子機器アプリケーションに適しています。
その中核的な利点は、標準駆動電流20mAにおいて520ミリカンデラ(mcd)という高い典型的な光度出力と、比較的低い順電圧を兼ね備えている点です。この組み合わせにより、優れたエネルギー効率が実現されています。また、低い電流要件によりI.C.(集積回路)互換性があり、複雑な駆動段を必要とせず、様々なデジタルおよびアナログ制御回路へ容易に統合することが可能です。
2. 技術パラメータの詳細解釈
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。
- 許容損失(Pd):最大75 mW。これはLEDパッケージが安全に熱として放散できる総電力です。この限界を超えると熱損傷のリスクがあります。
- 連続順電流(IF):DC条件下で最大30 mA。これは連続動作における安全な上限値です。
- ピーク順電流:最大60 mA、ただしパルス条件下(デューティサイクル1/10、パルス幅0.1ms)のみ。これは、インジケータやストロボなど、より高い瞬間的な輝度を必要とするアプリケーションでの短時間の過駆動を可能にします。
- デレーティング:周囲温度(TA)が50°Cを超えて1°C上昇するごとに、最大連続順電流は0.66 mAずつ直線的に低減しなければなりません。これは高温環境における熱管理において極めて重要です。
- 逆電圧(VR):最大5 V。LEDは大きな逆バイアスに耐えるようには設計されていません。この電圧を超えると、接合部の即時破壊を引き起こす可能性があります。
- 動作・保管温度:デバイスの動作温度範囲は-40°Cから+80°C、保管温度範囲は-55°Cから+100°Cです。
- リードはんだ付け温度:最大260°C、最長5秒間(LED本体から2.0mmの位置で測定)。これは手はんだまたはフローはんだ付けのプロセスウィンドウを定義します。
2.2 電気的・光学的特性
これらは周囲温度25°Cで測定された典型的な性能パラメータです。
- 光度(Iv):IF=20mA時、最小400 mcdから典型的な値520 mcdの範囲です。これは、人間の目の明所視応答(CIE曲線)に合わせてフィルタリングされたセンサーで測定される、LEDの知覚される明るさです。
- 視野角(2θ1/2):典型的に60度(最小55°)。これは中心軸で測定された光度の値が半分に低下する全角度です。拡散レンズがこの広い視野角を形成します。
- ピーク発光波長(λP):典型的に588 nm。これはスペクトルパワー出力が最も高くなる波長です。
- 主波長(λd):584 nmから596 nmの範囲で、典型的な値は587 nmです。これはCIE色度図から導き出された、LEDの知覚される色を最もよく表す単一波長です。色指定のための重要なパラメータです。
- スペクトル半値幅(Δλ):典型的に15 nm。これは発する黄色光のスペクトル純度または帯域幅を示します。
- 順電圧(VF):典型的に2.0V、IF=20mA時最大2.4V。これはLEDが電流を導通しているときの両端の電圧降下です。
- 逆電流(IR):VR=5V時、最大100 μA。これはLEDが最大定格内で逆バイアスされているときのわずかなリーク電流です。
- 静電容量(C):ゼロバイアス、1MHzで測定した典型的な値40 pF。これは接合容量であり、高周波スイッチングアプリケーションに関連します。
3. ビン分け仕様
本製品は、主要な性能パラメータに基づいてビン分けされ、製造ロット内の一貫性や特定のアプリケーション要件を確保します。
3.1 光度ビン分け
単位:mcd @ 20mA。各ビン限界値の許容差は±15%です。
- ビンコード L:最小400 mcd、最大520 mcd。
- ビンコード M:最小520 mcd、最大680 mcd。
- ビンコード N:最小680 mcd、最大880 mcd。
LTL17KSL6Dの型番は、光度に関してビンL(典型的400-520 mcd)に対応します。
3.2 主波長ビン分け
単位:nm @ 20mA。各ビン限界値の許容差は±1 nmです。
- ビンコード H15:584.0 nm から 586.0 nm
- ビンコード H16:586.0 nm から 588.0 nm
- ビンコード H17:588.0 nm から 590.0 nm
- ビンコード H18:590.0 nm から 592.0 nm
- ビンコード H19:592.0 nm から 594.0 nm
- ビンコード H20:594.0 nm から 596.0 nm
584-596 nm範囲内の特定のユニットのビンは、別途マーキングまたは指定されます。
4. 機械的・パッケージ情報
4.1 パッケージ外形寸法
本LEDは、標準的なT-1(5mm)スルーホールパッケージ形状に準拠しています。主要な寸法は以下の通りです:
- レンズ先端からリード端までの全長:最小約25.0 mm(0.984インチ)。
- レンズ直径:公称5.4 mm(0.212インチ)。
- 本体/フランジ直径:最大3.8 mm(0.15インチ)。
- リード間隔:公称2.54 mm(0.1インチ)(リードがパッケージから出る位置で測定)。
- リード直径:0.5 mm ± 0.05 mm(0.0197" ± 0.002")。
- リード成形時には、レンズ基部から少なくとも1.6mmの位置を最小曲げ半径点とする必要があります。
カソードは通常、レンズ縁のフラット部分または短いリードによって識別されます(メーカーの標準に依存します。LTL17KSL6Dの詳細図面を参照してください)。
5. はんだ付け・組立ガイドライン
5.1 保管条件
LEDは、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場合は、3ヶ月以内に使用してください。元の包装外で長期間保管する場合は、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。
5.2 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。強力なまたは不明な化学洗浄剤の使用は避けてください。
5.3 リード成形・配置
- LEDレンズ基部から少なくとも1.6mm離れた位置でリードを曲げてください。
- LED本体を曲げの支点として使用しないでください。
- すべてのリード成形は室温で、はんだ付け工程の前に行ってください。
- PCBへの挿入時は、エポキシシールへの機械的ストレスを避けるため、最小限のクリンチング力で行ってください。
5.4 はんだ付けプロセス
スルーホールLEDには、フローはんだ付けまたは手はんだ付けが適用可能です。赤外線(IR)リフローは適しません。
- 手はんだ付け:はんだごて温度最大400°C。接触時間はリードごとに最大3秒。1回のみ行ってください。
- フローはんだ付け:予熱温度最大120°C、最長60秒。はんだ波温度最大260°C。はんだとの接触時間最大5秒。
- 重要なクリアランス:LEDレンズ基部からリード上のはんだ付けポイントまで、最小1.6mm(または一部のセクションで記載の2.0mm)の距離を確保してください。これにより、はんだ付け時の毛細管現象によるエポキシ樹脂のリードへの上昇を防ぎ、はんだ付け不良や応力クラックを防止します。
- レンズ自体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ストレスを加えないでください。
6. アプリケーション提案・設計上の考慮点
6.1 駆動回路設計
LEDは電流駆動デバイスです。その輝度は主に順電流(IF)の関数であり、電圧ではありません。特に並列接続で複数のLEDを駆動する場合に均一な輝度を確保するためには、各LEDに直列の電流制限抵抗を使用することを強く推奨します。基本的な回路は、電源(Vcc)、抵抗(R)、およびLEDを直列に接続したものです。抵抗値は R = (Vcc - VF) / IF で計算されます。ここでVFは所望の電流IFにおけるLEDの順電圧です。個々のLED間のI-V特性のばらつきにより、電流分担に大きな差が生じ、結果として輝度に差が出る可能性があるため、複数の並列LEDに共通の抵抗を使用すること(データシートの回路モデルB)は推奨されません。
6.2 静電気放電(ESD)対策
LEDは、ほとんどの半導体デバイスと同様に、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時には以下の予防措置を講じる必要があります:
- 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してください。
- バラ積みデバイスの輸送・保管には導電性フォームまたは容器を使用してください。
6.3 熱管理
これは低電力デバイスですが、長期信頼性のためには、許容損失および電流デレーティング仕様を遵守することが不可欠です。密閉空間や高周囲温度で使用する場合は、十分な通気を確保してください。実際の動作環境における最大許容連続電流を計算するには、50°Cを超える場合の0.66 mA/°Cのデレーティング係数を適用する必要があります。
6.4 典型的なアプリケーションシナリオ
その仕様から、LTL17KSL6Dは以下の用途に適しています:
- 状態・電源インジケータ:高輝度と広い視野角のため、民生電子機器、産業用制御パネル、計器類に適しています。
- バックライト:拡散した黄色の発光が必要な、小さなレジェンド、シンボル、またはパネルエリア用。
- 車載室内インジケータ:(そのような使用に適合している場合)ダッシュボードやスイッチの照明用。
- 汎用信号表示:家電製品、玩具、装飾照明など。
7. 包装・発注情報
LTL17KSL6Dの標準包装は以下の通りです:
- 基本包装:帯電防止防湿包装袋に1,000個入り。
- 内箱:包装袋10袋入り、合計10,000個。
- 外装出荷箱:内箱8箱入り、合計80,000個。
型番構造 LTL17KSL6D は主要な属性をコード化しています:おそらくシリーズ、パッケージ(T-1)、色(イエロー)、レンズタイプ(拡散)、および特定の輝度/波長ビン(L6D)を示しています。正確な解読はメーカーの型番命名規則で確認してください。
8. 注意事項・信頼性に関する注記
本デバイスは標準的な電子機器を対象としています。故障が安全性にリスクをもたらす可能性のある、例外的な信頼性を要求されるアプリケーション(例:航空、医療、輸送)では、設計採用前に特別な協議と適合性評価が必要です。常に絶対最大定格および推奨動作条件を遵守してください。仕様は変更される可能性があるため、重要な設計作業には常に最新の公式データシートを参照してください。
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。 |