LTST-S110KFKT オレンジ SMD LED データシート - サイドビュー - AlInGaPチップ - 20mA - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、高輝度サイドビュー表面実装デバイス（SMD）発光ダイオード（LED）の仕様を詳細に説明します。この部品の主な用途はLCDバックライトであり、そのサイド発光プロファイルが特に有利です。LEDはアルミニウムインジウムガリウムリン（AlInGaP）半導体チップを採用しており、効率的で明るいオレンジ色の光を生成することで知られています。デバイスは8mmテープにパッケージングされ、直径7インチのリールに巻き取られており、大量生産の電子機器製造で使用される自動ピックアンドプレース実装システムに完全に対応しています。

本製品はRoHS（有害物質の使用制限）指令に準拠して設計されており、グリーン製品に分類されます。プリント基板（PCB）実装で一般的な標準的な赤外線（IR）および気相リフローはんだ付けプロセスとの互換性を考慮して設計されています。その電気的特性は集積回路（IC）のロジックレベルとも互換性があり、駆動回路設計を簡素化します。

2. 絶対最大定格

以下の表は、いかなる動作条件下でも超えてはならない応力限界を示しています。これらの値を超えると、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性があります。すべての定格は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。

• 電力損失（Pd）：75 mW。これはLEDパッケージが安全に熱として放散できる最大電力です。
• ピーク順電流（IFP）：80 mA。これは許容される最大瞬間順電流であり、通常は過熱を防ぐためにパルス条件（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）で規定されます。
• 直流順電流（IF）：30 mA。これはLEDに印加できる最大連続順電流です。
• ディレーティング係数：周囲温度が50°Cを超えて1°C上昇するごとに、直流順電流は0.4 mAずつ線形に低減する必要があります。
• 逆電圧（VR）：5 V。これ以上の逆電圧を印加すると、LEDの半導体接合が破壊される可能性があります。
• 動作・保管温度範囲：-55°C から +85°C。デバイスはこの全温度範囲内で保管および動作可能です。
• はんだ付け耐熱温度：LEDは、260°Cでのウェーブまたは赤外線はんだ付けを最大5秒間、または215°Cでの気相はんだ付けを最大3分間耐えることができます。

3. 光電特性

以下のパラメータは、Ta=25°Cの標準動作条件下でのLEDの性能を定義します。Typ.は代表値、Min.およびMax.は特定のパラメータの保証限界を定義します。

• 光度（Iv）：45.0 mcd（最小）、90.0 mcd（代表）順電流（IF）=20mA時。光度は、人間の目の明所視応答（CIE曲線）に一致するようにフィルタリングされたセンサーを使用して測定されます。
• 指向角（2θ1/2）：130度（代表）。これは、光度が中心軸で測定された値の半分に低下する全角度です。
• ピーク波長（λP）：611 nm（代表）。これは光出力が最大となる波長です。
• 主波長（λd）：605 nm（代表）。CIE色度図上の色座標から導出され、光の知覚色を最もよく表す単一波長です。
• スペクトル帯域幅（Δλ）：17 nm（代表）。これは発光スペクトルの半値全幅（FWHM）であり、色純度を示します。
• 順電圧（VF）：2.0 V（最小）、2.4 V（代表）IF=20mA時。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）：10 μA（最大）VR=5V時。これはLEDが逆バイアスされたときに流れるわずかなリーク電流です。
• 静電容量（C）：40 pF（代表）0Vバイアス、1MHz周波数で測定。これはLEDの接合容量です。

4. ビニングシステム

アプリケーションでの一貫性を確保するため、LEDは測定された光度に基づいてビンに分類されます。ビンコードは製品識別の一部です。以下のビニング構造がIF=20mA時のLTST-S110KFKTに適用されます：

• ビンコード P：光度範囲 45.0 mcd から 71.0 mcd。
• ビンコード Q：光度範囲 71.0 mcd から 112.0 mcd。
• ビンコード R：光度範囲 112.0 mcd から 180.0 mcd。
• ビンコード S：光度範囲 180.0 mcd から 280.0 mcd。

各ビン内の光度値には+/-15%の許容差が適用されます。このビニングにより、設計者は特定のアプリケーションに必要な輝度レベルを持つLEDを選択でき、複数のLEDを一緒に使用する際の視覚的な均一性を確保できます。

5. はんだ付けおよび実装ガイドライン

5.1 リフローはんだ付けプロファイル

LEDは標準的なSMDリフロープロセスに耐えるように設計されています。2つの推奨赤外線（IR）リフロープロファイルが提供されています：1つは標準的なスズ鉛（SnPb）はんだプロセス用、もう1つは通常SAC（Sn-Ag-Cu）合金を使用する鉛フリー（Pbフリー）はんだプロセス用です。鉛フリープロファイルはより高いピーク温度（通常最大260°C）を必要としますが、部品やPCBへの熱衝撃を防ぐために、立ち上がり速度と冷却速度を注意深く制御する必要があります。

5.2 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プラスチックレンズやパッケージを損傷する可能性があります。推奨方法は、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です。特に検証されていない限り、強力な洗浄や超音波洗浄は推奨されません。

5.3 保管および取り扱い

LEDは、30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管する必要があります。元の防湿包装から取り出した後は、理想的には1週間以内にはんだ付けしてください。元の袋の外で長期間保管する場合は、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素雰囲気中で保管する必要があります。包装されていない状態で1週間以上保管した場合は、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ぐために、組み立て前に約60°Cで少なくとも24時間のベーキングが必要です。

6. パッケージおよび機械的情報

LEDは業界標準のSMDパッケージ外形に準拠しています。詳細な寸法図がデータシートに提供されており、本体サイズ、リード寸法、および推奨PCBランド（パッド）パターンが含まれます。サイドビュー設計は、主な発光がPCB面と平行であることを意味し、LCDパネルのようなエッジライト用途にとって重要です。デバイスは、8mm幅のエンボスキャリアテープに供給され、7インチリールに巻き取られています。各リールには3000個が含まれます。包装はANSI/EIA 481-1-A規格に従います。

7. アプリケーションノートおよび設計上の考慮点

7.1 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。安定した動作と一貫した輝度を確保するため、特に複数のLEDを並列に使用する場合は、強く推奨します各LEDに直列に電流制限抵抗を使用することです。抵抗値は、電源電圧（Vcc）、LEDの順電圧（VF）、および所望の順電流（IF）に基づいて計算されます：R = (Vcc - VF) / IF。個別の直列抵抗なしで複数のLEDを並列駆動することは推奨されません（データシートの回路モデルB）。個々のLED間の順電圧（VF）特性のわずかなばらつきが、電流分担に大きな差を生じさせ、結果として輝度の不均一を引き起こす可能性があるためです。

7.2 静電気放電（ESD）保護

LEDの半導体接合は静電気放電に敏感です。ESDは即時の故障や、時間の経過とともに性能を劣化させる潜在的な損傷を引き起こす可能性があります。ESD損傷を防ぐには：

• LEDを取り扱う際は、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する必要があります。
• すべての作業台、工具、および設備は適切に接地する必要があります。
• 取り扱い中にプラスチックレンズに蓄積する可能性のある静電気を中和するために、イオナイザーを使用してください。

7.3 熱管理

LED自体には統合ヒートシンクはありませんが、PCBレベルでの効果的な熱管理は長期信頼性にとって重要です。50°C以上での0.4 mA/°Cのディレーティングは、LED周囲の周囲温度を管理する必要性を強調しています。高密度バックライトアレイでは、PCBレイアウトで十分な空気流または放熱を確保することで、性能と寿命を維持するのに役立ちます。

8. 代表的な性能曲線分析

データシートには、主要パラメータ間の関係を示すいくつかのグラフが含まれています。特定の曲線は本文では再現されていませんが、通常は以下を示します：

• 相対光度 vs. 順電流：この曲線は、光出力が電流とともにどのように増加するかを示し、通常、高電流では加熱効果により準線形の傾向を示します。
• 順電圧 vs. 順電流：これはダイオードのI-V特性を示し、低電流では指数的であり、動作電流ではより抵抗的になります。
• 相対光度 vs. 周囲温度：この曲線は、接合温度が上昇するにつれて光出力が減少することを示し、高温環境で動作するアプリケーションにとって重要な考慮事項です。
• スペクトル分布：相対強度対波長のプロットで、約611 nmにピークがあり、約17 nmの帯域幅を示し、オレンジ色の発光を確認します。

これらの曲線は、設計者が非標準条件（異なる電流または温度）での性能を予測し、効率と安定性のために駆動回路を最適化するために不可欠です。

9. 比較および技術的背景

AlInGaPチップの使用は重要です。ガリウムヒ素リン（GaAsP）のような古い技術と比較して、AlInGaP LEDは赤、オレンジ、黄色の波長で実質的に高い効率と輝度を提供します。サイドビューパッケージは、この製品をトップエミッションLEDと区別します。この機械的な向きは単なるパッケージングの選択ではなく、機能的な選択であり、光が導光板に結合される薄型のエッジライトディスプレイ設計を可能にします。高性能チップ材料とこの特定のパッケージ形状の組み合わせにより、主要なアプリケーション領域であるLCDパネルバックライト、特にスマートフォン、タブレット、モニターなどのスペースが限られた民生用電子機器向けに最適化された特殊部品となっています。