LTW-C230DS2 リバースマウントSMD LED データシート - InGaN 白色 - 2.6-3.1V - 72mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTW-C230DS2は、リバースマウント用途向けに設計された表面実装型（SMD）発光ダイオード（LED）です。超輝度InGaN（窒化インジウムガリウム）チップを採用し、白色光を発光します。本コンポーネントは業界標準の8mmテープに封入され、7インチ径リールに巻き取られており、自動実装機や大量生産ラインとの完全な互換性を備えています。環境配慮製品として、有害物質使用制限（RoHS）指令に準拠しています。

このLEDの主な設計上の利点は、リバースマウント構成にあります。これにより、LEDをPCBの主コンポーネントとは反対側に実装する革新的な照明設計が可能となります。赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスとの互換性により、特別な取り扱いやはんだ付け技術を必要とせず、標準的な表面実装技術（SMT）ワークフローを用いて統合できます。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

デバイスの動作限界は、周囲温度（Ta）25°Cで定義されています。これらの定格を超えると、永久損傷を引き起こす可能性があります。

• 電力損失（Pd）：72 mW。これは、LEDパッケージが劣化することなく熱として放散できる最大電力です。
• ピーク順電流（IFP）：100 mA。これは、過熱を防ぐために、デューティ比1/10、パルス幅0.1msのパルス条件下でのみ許容されます。
• 連続DC順電流（IF）：20 mA。これは連続動作時の推奨最大電流です。
• 動作温度範囲：-30°C ～ +85°C。デバイスはこの周囲温度範囲内で動作することが保証されています。
• 保存温度範囲：-55°C ～ +105°C。
• 赤外線リフロー条件：ピーク温度260°Cを10秒間耐え、一般的な無鉛はんだプロファイルに適合します。

重要注意：本デバイスは逆電圧バイアス下での動作を想定していません。逆電圧を連続的に印加することは禁止されています。

2.2 電気光学特性

主要性能パラメータは、Ta=25°C、標準試験電流（IF）2 mAで測定されます。

• 光度（Iv）：18.0 mcd（最小）から45.0 mcd（標準）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光源の知覚される明るさです。
• 視野角（2θ1/2）：130度。この広い視野角は拡散光の放射パターンを示しており、集光ビームではなく面照明に適しています。
• 色度座標（x, y）：色点は、CIE 1931色度図上の特定の領域内で定義されます。標準値はx=0.294、y=0.286です。ビニングシステムに従い許容差を考慮する必要があります。
• 順方向電圧（VF）：IF=2mA時、2.6V（最小）から3.1V（最大）の範囲です。このパラメータは駆動回路設計において極めて重要です。
• 逆電流（IR）：逆電圧（VR）5Vを印加した場合、最大10 μAです。この試験は特性評価のみを目的としており、デバイスを逆バイアスで動作させてはなりません。

3. ビニングシステム説明

生産における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは測定されたパラメータに基づいてビンに仕分けられます。LTW-C230DS2は3次元のビニングシステムを採用しています。

3.1 順方向電圧（VF）ビニング

LEDは、2 mA時の順方向電圧降下に基づいてビン（A10、B10、B11、12、13）に分類されます。各ビンは0.1Vの範囲を持ちます（例：B10: 2.70V ～ 2.80V）。各ビンには±0.1Vの許容差が適用されます。これにより、設計者は電流分配用途向けにより厳密にVFが一致するLEDを選択できます。

3.2 光度（IV）ビニング

LEDは明るさのビン（M、N）に仕分けられます。ビンMはIF=2mA時18-28 mcd、ビンNは28-45 mcdをカバーします。各ビンには±15%の許容差が適用されます。このビンコードは識別のために梱包袋に印字されています。

3.3 色相（色）ビニング

白色の色点は、CIE 1931図上の色度座標（x, y）によって定義されます。LEDは4つの象限：S1、S2、S3、S4にビニングされます。各ビンは色度図上の特定の平行四辺形領域を定義します。ビン内の各座標には±0.01の許容差が適用されます。このシステムにより、発光される白色光が予測可能で一貫した色領域内に収まることが保証されます。

4. 性能曲線分析

データシートには、主要パラメータ間の関係を示す標準的な性能曲線が参照されています。提供されたテキストでは具体的なグラフは詳細に記述されていませんが、標準的なLED曲線には通常以下が含まれます：

• 相対光度 vs. 順方向電流：光出力が電流とともに、通常は非線形に増加し、最終的に飽和する様子を示します。
• 順方向電圧 vs. 順方向電流：ダイオードのI-V特性を示し、指数関数的関係とターンオン電圧を示します。
• 相対光度 vs. 周囲温度：接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示し、熱管理における重要な要素です。
• 視野角パターン：光強度の角度分布を示す極座標プロットです。

これらの曲線は、標準試験点を超える異なる動作条件下での実世界の性能を予測するために不可欠です。

5. 機械的および梱包情報

5.1 パッケージ寸法

LEDはEIA標準パッケージ寸法に準拠しています。すべての重要な機械的寸法はデータシートの図面に記載されています（提供テキストでは完全には詳細化されていませんが、通常は長さ、幅、高さ、パッド間隔を含みます）。特に指定がない限り、公差は一般的に±0.10 mmです。レンズ色は黄色です。

5.2 はんだパッドレイアウト

適切な機械的固定とリフロー工程中の熱放散を確保するために、推奨はんだパッド寸法が提供されています。これらのガイドラインに従うことで、トゥームストーニングを防止し、信頼性の高いはんだ接合を確保します。

5.3 テープおよびリール仕様

コンポーネントは、保護カバーテープ付きのエンボスキャリアテープに封入され、7インチ（178mm）径リールに巻き取られて供給されます。標準リール数量は3000個です。梱包はANSI/EIA-481仕様に従います。重要な注意点には以下が含まれます：空のポケットはシール済み、残数の最小梱包数量は500個、リールあたり連続欠品は最大2個まで許容されます。

6. 実装および取り扱いガイドライン

6.1 はんだ付けプロセス

本デバイスは赤外線（IR）リフローはんだ付けに完全に対応しています。推奨プロファイルは以下の通りです：

• 予熱：150-200°C。
• 予熱時間：最大120秒。
• ピーク温度：最大260°C。
• ピーク温度保持時間：最大10秒（リフローは2回を超えて実施しないこと）。

はんだごてによる手動リワークの場合、先端温度は300°Cを超えず、接触時間は単一操作のみで3秒以内に制限する必要があります。実際のプロファイルは、特定のPCB設計、はんだペースト、および使用するオーブンに合わせて特性評価を行う必要があります。

6.2 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、指定された溶剤のみを使用してください。指定外の化学薬品はLEDパッケージを損傷する可能性があります。許容される方法には、LEDを室温のエチルアルコールまたはイソプロピルアルコールに1分未満浸漬することが含まれます。

6.3 保管および湿気感受性

LEDは湿気感受性デバイス（MSL 2a）です。

• 未開封パッケージ：温度≤30°C、相対湿度≤90%で保管。1年以内に使用すること。
• 開封済みパッケージ：温度≤30°C、相対湿度≤60%で保管。コンポーネントは、大気暴露後672時間（28日）以内にIRリフローする必要があります。元の袋から出して1週間以上保管する場合は、乾燥剤入りの密閉容器または窒素デシケーターで保管してください。開封状態で1週間以上保管されたコンポーネントは、実装前に約60°Cで少なくとも20時間ベーキングを行い、吸収した湿気を除去し、リフロー中のポップコーン現象を防止する必要があります。

6.4 静電気放電（ESD）対策

LEDは静電気および電気的サージによる損傷を受けやすいです。取り扱い時にはリストストラップまたは静電気防止手袋の使用を推奨します。ワークステーションや機械を含むすべての設備は適切に接地されている必要があります。

7. アプリケーションノートおよび設計上の考慮点

7.1 典型的な用途

このLEDは、民生電子機器、オフィス機器、通信機器、家電製品における汎用照明および表示用途を意図しています。そのリバースマウント機能により、光源を隠す必要がある、またはPCBの裏面に実装する必要があるキーボード、パネル、ディスプレイ向けの独自のバックライトソリューションを実現します。

7.2 設計上の考慮点

• 電流制限：常に直列の電流制限抵抗または定電流ドライバを使用してください。電圧源に直接接続しないでください。最大連続DC電流は20 mAです。
• 熱管理：電力損失は低い（72mW）ですが、はんだパッドに十分なPCB銅面積を確保することで放熱を助け、光出力と寿命を維持します。
• 光学設計：130度の視野角は、広く拡散した照明を提供します。より集光した光が必要な場合は、二次光学部品（レンズまたは導光板）が必要となります。
• ビニング選択：均一な色と明るさを必要とする用途では、メーカーに対して単一のビン、または厳密に組み合わせたビンを指定してください。

7.3 適用上の制限

高信頼性を必要とする用途、特に故障が生命や健康に危険を及ぼす可能性がある用途（例：航空、医療、輸送安全システム）については、メーカーに相談してください。本製品は標準的な商業および産業環境向けに設計されています。

8. よくある質問（FAQ）

Q: リバースマウントLEDと標準的なトップビューSMD LEDの違いは何ですか？
A: リバースマウントLEDは、PCBの反対側に実装され、発光面がボード側（下向き）を向くように設計されています。その後、PCBの穴または開口部を通して光を照射します。標準的なトップビューLEDは、実装されているボード表面から垂直方向に光を放射します。

Q: このLEDを20mAで連続駆動できますか？
A: はい、20mAは定格最大連続DC順電流です。最適な寿命と信頼性のためには、発熱を低減するために、より低い電流（例：10-15mA）で駆動することが推奨されることがよくあります。

Q: なぜ光度は2mAという低い電流で規定されているのですか？
A: 2mAは、低電力レベルでのLED輝度を特性評価するための一般的な標準試験条件であり、異なるLEDモデル間の比較や一貫したビニングを容易にします。最大動作電流20mAでは、輝度は比例して高くなります。

Q: 色度座標（x=0.294, y=0.286）はどのように解釈すればよいですか？
A: これらの座標は、CIE 1931色空間図上の点をプロットします。この特定の点は白色領域内に収まります。知覚される正確な白色（例：クールホワイト、ニュートラルホワイト）は、正確な位置に依存します。ビニングシステム（S1-S4）は、色の一貫性を確保するために、密接に一致する座標を持つLEDをグループ化します。

Q: このLEDにはヒートシンクが必要ですか？
A: 低い電力損失（72mW）のため、専用のヒートシンクは通常必要ありません。ただし、特に高温環境下または最大電流で駆動する場合には、LED接合部から熱を逃がすために、はんだパッドに十分な銅を使用するなど、良好なPCBレイアウト手法が不可欠です。