LT3004WH-A-GL 白色LED仕様書 - サイズ 3.0x0.85x0.42mm - 電圧 3.0V - 電力 60mW

1. 製品概要

LT3004WH-A-GLは、一般照明およびバックライト用途向けに設計された白色表面実装LEDです。青色InGaNチップと黄色蛍光体を組み合わせて白色光を生成します。パッケージはPLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）タイプで、寸法は3.0mm × 0.85mm × 0.42mmであり、コンパクトな設計に適しています。このLEDは、120°の広い視野角、最大3250mcdの高光度、および優れた信頼性を提供します。RoHS指令に準拠しており、耐湿性レベルは3です。主な用途は、LCDバックライトおよび携帯電話のバックライトです。

2. 技術パラメータ解析

2.1 電気的特性

試験条件IF=20mA、Ts=25℃において、順方向電圧（VF）は標準3.0Vで、ビンにより2.7V～3.3Vの範囲となります。VR=5Vにおける逆方向電流（IR）は1µA未満です。絶対最大順方向電流は30mA、ピーク順方向電流（1/10デューティ、0.1msパルス）は100mAです。最大逆方向電圧は5Vです。静電気放電（HBM）耐量は2000Vです。LEDの接合部温度（Tj）は105℃を超えてはなりません。

2.2 光学特性

IF=20mAにおける光度（Iv）は標準2650mcdで、ビンにより2150mcd～3450mcdの範囲です。配光角（2θ1/2）は120度です。色度座標はCIE 1931色度図で定義され、精密な色管理のために複数のビングループ（N0～N4、M0～M4、MNグループ）があります。スペクトル分布は、青色チップによる約450nmのピーク波長と、蛍光体による広範な黄色発光を示し、白色光を生成します。

2.3 熱特性

LEDの接合部温度は105°C未満に保つ必要があります。順方向電流ディレーティング曲線（図1-9）に示されるように、はんだ温度が上昇するにつれて、Tj ≤ 105°Cを確保するために許容最大順方向電流は減少します。適切なPCB銅箔面積や放熱設計などの熱管理は、信頼性の高い動作に不可欠です。

3. ビニングシステム

3.1 光度ビニング

IF=20mAにおいて、光度は30から42までのビンに分類され、各ビンは100mcdの範囲をカバーします。例えば、ビン30は2150-2250mcd、ビン36は2750-2850mcd、ビン42は3350-3450mcdをカバーします。各ビンについて、同等の光束（ルーメン単位）も提供されます。

3.2 順方向電圧ビニング

順方向電圧は、V0（2.7-2.8V）からV5（3.2-3.3V）まで0.1V刻みでビニングされます。全ての測定はIF=20mA、Ta=25°C、許容差±0.03Vで行われます。

3.3 色度ビニング

CIE 1931色度座標は、精密な色の一貫性を実現するために、複数のグループ（N0～N4、M0～M4、MNグループ）に分割されています。各グループは色度図上の小さな矩形領域を定義し、バックライトおよびディスプレイ用途における厳密な色管理を保証します。

4. 性能曲線

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流 (Fig. 1-7)

VF-IF曲線は、典型的な指数関数的なダイオード特性を示しています。20mAにおいて、VFは約3.0Vです。この曲線は、設計者が異なる駆動電流における電圧降下を予測するのに役立ちます。

4.2 順方向電流 vs. 相対光度 (Fig. 1-8)

相対光度は、順方向電流が50mAまでほぼ直線的に増加します。この直線性は調光用途に有用です。

4.3 スペクトル分布 (Fig. 1-10)

分光分布は、約450nmに青色のピークと、500nmから700nmにかけての広範な黄色蛍光体発光を示します。白色光は高い演色評価数を持ち、一般照明に適しています。

5. 機械的仕様およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

本LEDは、3.0mm×0.85mm×0.42mmのPLCCパッケージを採用しています。特に記載がない限り、公差は±0.1mmです。パッケージ上部にはシリコーンレンズが搭載されており、柔らかいため取り扱いに注意が必要です。

5.2 キャリアテープ寸法

LEDは、ポケット寸法A0=0.95mm、B0=3.15mm、K0=0.55mmの12mm幅キャリアテープで供給されます。ピッチはP1=4.00mm、P2=2.00mm、P0=4.00mmです。リール径は178mmで、1リールあたり5000個入りです。

5.3 極性とマーキング

LEDは片面にカソードマーク（通常は切り欠きまたはドット）があります。極性の向きについてはパッケージ図面を参照してください。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

推奨リフローはんだ付けプロファイルはJEDEC規格に準拠します：160°Cから260°Cまで60～120秒かけて予熱；217°C（TL）以上の時間は60～120秒；ピーク温度260°Cで最大10秒（ピークの5°C以内）。冷却速度は6°C/sを超えないこと。25°Cからピークまでの総時間は8分未満とします。リフローは2回までとし、パス間の間隔が24時間を超える場合、吸湿によりLEDが損傷する可能性があります。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けの場合、こて先温度は300°C未満とし、接触時間は3秒未満としてください。手はんだ付けは1回のみ許可されます。

6.3 取り扱いと保管

耐湿性レベルは3です。密封袋開封前の保管条件：≤30°C、≤75% RH、密封日から1年の保存期間。開封後は、LEDを24時間以内に使用してください（≤30°C、≤60% RH）。保管条件を超えた場合、または乾燥剤が変色した場合は、60±5°Cで24時間以上のベークが必要です。

6.4 取扱い上の注意

ピックアンドプレース時にはシリコンレンズに機械的ストレスや圧力を加えないでください。適切な力で真空ノズルを使用してください。はんだ付け後はPCBを反らせないでください。LEDを損傷する可能性がある超音波洗浄は避けてください。洗浄が必要な場合はイソプロピルアルコールを使用してください。

7. 梱包と注文

7.1 梱包詳細

各リールには5000個が収納されています。リール径は178mm、幅は12.8mmです。キャリアテープはカバーテープで密封されています。ラベル情報には、品番、ビンコード、光度（Iv）、順方向電圧（VF）、波長コード（WL）、数量、デートコード、ロット番号が含まれます。

7.2 防湿梱包

リールは、乾燥剤と湿度インジケーターカードと共に防湿バッグに真空密封されます。その後、バッグは段ボール箱に梱包されます。

7.3 注文情報

お客様はご注文時に、光度、順方向電圧、色度の希望するビンコードを指定してください。標準製品はLT3004WH-A-GLです。

8. アプリケーション推奨事項

LT3004WH-A-GLは、LCDバックライト（特に中小サイズ）、携帯電話のキーパッドおよびディスプレイバックライト、インジケーターライト、装飾照明に最適です。そのコンパクトなサイズにより高密度実装が可能です。均一なバックライトを実現するには、適切なディフューザーとともに複数のLEDをアレイ状に使用できます。広い120°の視野角により、優れたオフアクシス輝度が得られます。回路設計では、過電流を防ぐために電流制限抵抗が不可欠です。調光には、ちらつきを避けるため、1kHz以上の周波数でのPWM（パルス幅変調）を推奨します。LEDを直列/並列ストリングで使用する場合は、バラスト抵抗または定電流ドライバを使用して電流分布のバランスを確保してください。

9. 信頼性試験と故障基準

The LED has passed reliability tests including reflow soldering (260°C max, 10s), thermal shock (-40°C to 100°C, 100 cycles), high temperature storage (100°C, 1000h), low temperature storage (-40°C, 1000h), life test (Ta=25°C, IF=20mA, 1000h), high temperature/humidity storage (60°C/90%RH, 1000h), and high temperature/humidity operation (60°C/90%RH, IF=15mA, 500h). Acceptance criterion is 0 failures out of 20 samples for each test. Failure is defined as VF > USL×1.1, IR > USL×2.0, or luminous flux < LSL×0.7.

10. よくある質問

Q1: 20mAにおける標準的な順方向電圧はいくつですか？ A: 標準は3.0Vで、ビン範囲は2.7V～3.3Vです。

Q2: このLEDを連続して30mAで駆動できますか？ A: はい、30mAは絶対最大順方向電流ですが、接合部温度を105℃未満に保つために注意深い熱管理が必要です。長寿命を求める場合は、20mAにディレーティングすることを検討してください。

Q3: 自分のアプリケーションに適したビンを選択するにはどうすればよいですか？ A: 必要な明るさに応じて光度ビン、ドライバの電圧コンプライアンスに応じて電圧ビン、色の一貫性のために色度ビンを選択してください。一般的なバックライト用途では、NまたはMグループのビンが使用されます。

Q4: このLEDは屋外環境で使用できますか？ A: 動作温度範囲は-30°C～+85°Cですが、シリコーン封止材は長時間の紫外線曝露により劣化する可能性があります。屋外で使用する場合は、直射日光や湿気から追加の保護を確保してください。

11. デザインケーススタディ

ケース: 7インチディスプレイ用LCDバックライト A 7-inch display requires uniform backlighting with a luminance of 300cd/m². Using 30 pieces of LT3004WH-A-GL arranged in 5 rows × 6 columns, each driven at 20mA, the total current is 600mA. With a light guide plate and diffuser, the system can achieve the required brightness. The forward voltage per LED is approximately 3.0V, so a 12V supply with series resistors (e.g., 330Ω per row of 6 LEDs) will work. The PCB layout should include thermal vias to dissipate heat. Reliability testing confirms the LEDs maintain >90% lumen maintenance after 10,000 hours at 25°C ambient.

12. 動作原理

白色LEDは、青色発光のInGaN（インジウムガリウムナイトライド）半導体チップを使用しています。順方向電流がチップを流れると、電子と正孔が放射再結合し、青色光（ピーク約450nm）を放出します。この青色光が、チップ上に塗布された黄色発光の蛍光体（一般的にYAG:Ce）を部分的に励起します。青色光と黄色蛍光体の発光が組み合わさることで白色光が生成されます。正確な色温度と演色評価数は、蛍光体の組成とコーティング厚に依存します。PLCCパッケージは機械的な保護と、効率的な光取り出しのための反射キャビティを提供します。

13. 技術動向

LED業界は、より高い効率（ルーメン毎ワット）、より小型のパッケージ（例：1.6x0.8mmのチップスケールパッケージ）、そしてより優れた色の均一性（狭いビニング）へと向かっています。LT3004WH-A-GLは、現在のアプリケーションに適した性能を備えたコンパクトなPLCCソリューションです。将来の動向としては、単一パッケージへの複数LEDの統合（例：RGBホワイト）、熱管理の改善、および色域拡大のための量子ドットの利用が挙げられます。バックライト用途では、ミニLEDやマイクロLED技術が登場しつつありますが、PLCC LEDは中量産品において依然としてコスト効率に優れています。