SMD LED LTST-E682KGKFWT データシート - パッケージ寸法 - 順電圧 1.8-2.4V - 光度最大450mcd - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、自動化されたプリント基板（PCB）組立向けに設計された表面実装デバイス（SMD）LEDの仕様を詳細に説明します。この部品はその小型サイズが特徴であり、幅広い電子機器におけるスペース制約のあるアプリケーションに適しています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDの主な利点は、環境規制への準拠、標準的な自動製造プロセスとの互換性、および取り扱いと保管のための堅牢なパッケージングです。通信機器、オフィスオートメーション機器、家電製品、および産業用制御システムへの統合を目的として特別に設計されています。その主な機能は、状態表示、信号およびシンボルの照明、フロントパネルのバックライトです。

1.2 主な特長

• 有害物質使用制限（RoHS）指令に準拠。
• 7インチ径リールに8mmテープで梱包されており、高速ピックアンドプレース組立を容易にします。
• 標準化されたEIAパッケージフットプリントにより、業界標準のPCBレイアウトとの互換性を確保。
• 集積回路（IC）互換の駆動特性。
• 自動実装装置と完全互換。
• 業界標準プロファイルに準拠した赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに耐えます。
• JEDEC湿気感受性レベル3に事前調整済み。袋開封後、<30°C/60%RH条件下でフロアライフ168時間。

2. 技術パラメータ：詳細な客観的解釈

以下のセクションでは、提供されたデータに基づき、LEDの電気的、光学的、熱的特性について詳細な分析を提供します。

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発生する可能性のある応力限界を定義します。信頼性の高い設計のためには、これらの限界値付近での動作は推奨されません。

• 電力損失（P_d）：橙色および緑色チップ共に最大72 mW。このパラメータは順電流と電圧の組み合わせを制限します。
• ピーク順電流（I_FP）：80 mA、パルス条件（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）でのみ許容されます。マルチプレクシングや短い信号バーストに関連します。
• 連続順電流（I_F）：30 mA DC。これは定常状態動作のための推奨最大電流です。
• 逆電圧（V_R）：最大5 V。これを超えると接合部破壊を引き起こす可能性があります。
• 動作・保管温度：動作時：-40°C ～ +85°C、保管時：-40°C ～ +100°C。これらの範囲は民生用グレード部品に典型的です。

2.2 電気的・光学的特性

これらは標準試験条件（Ta=25°C、I_F=20mA）で測定された代表的な性能パラメータです。

• 光度（I_V）：橙色：140-450 mcd（ミリカンデラ）。緑色：71-224 mcd。明所視（人間の目）応答に近似するフィルターを用いて測定。広い範囲はビニングシステムが使用されていることを示します（セクション3参照）。
• 視野角（2θ_1/2）：120度（代表値）。拡散レンズによって実現されるこの広い角度は、狭いビームではなく、広く均一な照明パターンを提供します。
• ピーク波長（λ_P）：橙色：611 nm。緑色：574 nm。これは発光出力が最大となる波長です。
• 主波長（λ_d）：橙色：605 nm。緑色：571 nm。これは人間の目が知覚する単一波長であり、CIE色度図上の色点を定義します。
• 分光帯域幅（Δλ）：橙色：17 nm。緑色：15 nm。これは光のスペクトル純度を示します。帯域幅が狭いほど、より飽和した色を意味します。
• 順電圧（V_F）：20mA時、両色共に1.8 V ～ 2.4 V。設計者は直列電流制限抵抗を計算する際に、この電圧降下を考慮する必要があります。
• 逆電流（I_R）：V_R=5V時、最大10 μA。低い値は接合部の品質が良好であることを示します。

3. ビニングシステムの説明

生産における一貫した輝度を確保するため、LEDはその光度に基づいて選別（ビニング）されます。各ビン内の許容差は +/-11% です。

3.1 光度ビニング

橙色LEDビン：R2 (140-180 mcd)、S1 (180-224 mcd)、S2 (224-280 mcd)、T1 (280-355 mcd)、T2 (355-450 mcd)。
緑色LEDビン：Q1 (71-90 mcd)、Q2 (90-112 mcd)、R1 (112-140 mcd)、R2 (140-180 mcd)、S1 (180-224 mcd)。
このシステムにより、設計者はアプリケーションに適した輝度グレードを選択し、コストと性能のバランスを取ることができます。

4. 性能曲線分析

データシートで特定のグラフが参照されていますが、それらの示唆は設計にとって極めて重要です。

4.1 順電流対順電圧（I-V曲線）

I-V特性は非線形であり、ダイオードに典型的です。順電圧は負の温度係数を持ち、つまりV_Fは接合温度が上昇するとわずかに減少します。これは定電流駆動設計で考慮する必要があります。

4.2 光度対順電流

光度は、推奨動作範囲内では順電流にほぼ比例します。ただし、効率（ルーメン毎ワット）は、非常に高い電流では発熱の増加により低下する可能性があります。

4.3 分光分布

参照される分光分布曲線は、AlInGaP技術に特徴的な狭い発光ピークを示し、記載されたピーク波長を中心としており、色純度を確認します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法とピン割り当て

このLEDは標準的なSMDフットプリントを採用しています。重要な寸法にはボディサイズとリード間隔が含まれます。すべての寸法はミリメートル単位で、代表的な公差は±0.2 mmです。ピン割り当ては明確に定義されています：ピン1と2は緑色LEDチップ用、ピン3と4は橙色LEDチップ用です。このデュアルチップ、4ピン構成により、2色を独立して制御することが可能です。

5.2 推奨PCB実装パッド

適切なはんだ接合部の形成と機械的安定性を確保するために、ランドパターン図が提供されています。この推奨事項に従うことは、リフロー中に信頼性の高いはんだ接続を実現し、トゥームストーニングや位置ずれを防止するために重要です。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 IRリフローはんだ付けプロファイル

鉛フリープロセスに準拠したJ-STD-020Bに適合する推奨リフロープロファイルが提供されています。主要なパラメータには、プリヒートゾーン（150-200°C、最大120秒）、ピークパッケージボディ温度260°C以下、および液相線以上時間（TAL）の制限が含まれ、LEDパッケージやエポキシレンズへの熱ダメージなく適切なはんだ接合部を形成します。

6.2 保管および取り扱い上の注意

• 保管（未開封袋）：≤30°C、≤70% RH。1年以内に使用。
• 保管（開封後）：≤30°C、≤60% RH。168時間（1週間）以内にIRリフローを完了。
• 長期保管（開封済み）：乾燥剤入りの密閉容器または窒素雰囲気中で保管。
• ベーキング：168時間以上暴露した場合は、はんだ付け前に少なくとも48時間、60°Cでベーキングを行い、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します。

6.3 洗浄

指定された洗浄剤のみを使用してください。イソプロピルアルコールまたはエチルアルコールが推奨されます。パッケージ材料への損傷を防ぐため、常温で1分未満の浸漬とします。

7. 梱包および発注情報

7.1 テープ＆リール仕様

部品は、エンボス加工されたキャリアテープ（幅8mm）に供給され、7インチ（178mm）径のリールに巻かれています。標準リール数量は2000個です。残数注文には最小梱包数量500個が用意されています。梱包はANSI/EIA-481仕様に準拠しています。

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

• 状態インジケータ：電源オン/オフ、ネットワークアクティビティ、バッテリー充電、システムレディ。
• バックライト：フロントパネルのキーパッド、アイコン、またはシンボルの照明。
• 信号灯：シンプルなカラーコード化されたメッセージ（例：OKは緑、警告は橙色）。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流制限：順電流を設定するためには、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。抵抗値は R = (V_電源- V_F) / I_F.
• の式を用いて計算します。熱管理：
• 電力損失は低いですが、高周囲温度または最大電流で動作する場合は、接合温度を限界内に維持するために、十分なPCB銅面積またはサーマルビアを確保してください。ESD保護：

取り扱いおよび組立中は、標準的なESD対策を遵守してください。

9. 技術比較と差別化

このLEDの主な差別化要因は、AlInGaP半導体材料と拡散レンズの使用です。AlInGaP技術は、GaAsPなどの旧来技術と比較して、通常、琥珀色/橙色/赤色に対してより高い発光効率と優れた温度安定性を提供します。拡散レンズは非常に広い（120°）均一な視野角を提供し、指向性光に使用される狭角LEDとは対照的に、様々な角度からLEDを見る可能性のあるアプリケーションで有利です。

10. 技術パラメータに基づくよくある質問

10.1 このLEDを30mAで連続駆動できますか？

はい、30mAは定格最大連続DC順電流です。最適な寿命と安定した性能のためには、20mA（試験条件）などのより低い電流で動作することが推奨されることが多いです。

10.2 光度と順電圧に範囲があるのはなぜですか？

製造上のばらつきにより、これらのパラメータには自然な分布が生じます。ビニングシステム（セクション3）はLEDを強度で選別します。順電圧には、特定の電流における代表値からの指定された公差 +/- 0.1V があります。回路設計はこれらの範囲に対応できる必要があります。

10.3 2色を独立して制御するにはどうすればよいですか？

このLEDは、独立したアノード/カソード接続（緑色用ピン1-2、橙色用ピン3-4）を持つ2つの別々の半導体チップ（1つは緑色、もう1つは橙色）を有しています。それらを個別に制御するには、2つの別々の駆動回路（例：異なるマイクロコントローラGPIOピンに接続された2つの電流制限抵抗）が必要です。

11. 実践的な設計と使用例例：ネットワーク機器用デュアルステータスインジケータ_F設計者は、接続済み（緑色）とデータ転送中（橙色）のステータスを表示する単一の部品を必要としています。このLEDは理想的です。リンク確立時に、緑色チップはGPIOピンに接続され、ハイレベルに設定されます。橙色チップは、データアクティビティと同期してパルス駆動（例：80mAピーク定格電流を使用）される別のGPIOピンに接続されます。広い視野角により、デバイス前面のどこからでもステータスが見えます。設計者は、十分かつバランスの取れた輝度を確保するために、緑色用にR2ビン、橙色用にS1ビンを選択し、代表的なV

=2.1Vおよび3.3Vシステム電源に基づいて計算された適切な直列抵抗を用いて20mAの駆動電流を使用します。

12. 原理紹介

このLEDは、リン化アルミニウムガリウムインジウム（AlInGaP）半導体技術に基づいています。p-n接合に順電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。AlInGaP合金の特定の組成がバンドギャップエネルギー、したがって発光の波長（色）を決定します—この場合は緑色と橙色です。拡散レンズは散乱粒子を含むエポキシ樹脂で作られており、発光の方向をランダム化し、広くランバート的な発光パターンを作り出します。

13. 開発動向