SMD LED LTST-T180UBKT データシート - ブルー 468nm - 120° 視野角 - 30mA - 108mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、表面実装デバイス（SMD）発光ダイオード（LED）の完全な技術仕様を提供します。この部品は、自動プリント基板（PCB）実装プロセス向けに設計されており、スペースが限られた用途に最適な小型フォームファクタを特徴とします。LEDは、インジウム・ガリウム・窒化物（InGaN）半導体材料を利用して青色光を生成し、ウォータークリアレンズパッケージに封止されています。

1.1 特徴と中核的利点

本LEDは、有害物質使用制限（RoHS）指令に準拠しています。業界標準の8mmテープに巻かれ、直径7インチのリールに供給されるため、自動ピックアンドプレース装置との互換性が高まります。このデバイスは集積回路（IC）互換性を持つように設計されており、標準的な赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに耐えることができます。また、JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council）の湿気感受性レベル3に加速するよう予備調整されています。

1.2 ターゲット市場と用途

このLEDは、幅広い電子機器に適しています。主な用途分野には、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が含まれます。典型的な用途としては、状態表示灯、信号またはシンボル照明、フロントパネルのバックライトなどがあります。

2. 技術パラメータの詳細な客観的解釈

2.1 絶対最大定格

すべての定格は、周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。これらの限界を超えると、永久損傷を引き起こす可能性があります。

• 電力損失（Pd）：108 mW。これは、デバイスが熱として放散できる最大電力です。
• ピーク順方向電流（I_F(PEAK)）：100 mA。これは、通常パルス条件下（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）で許容される最大瞬間順方向電流です。
• DC順方向電流（I_F）：30 mA。これは、信頼性の高い動作のために推奨される最大連続順方向電流です。
• 動作温度範囲：-40°C から +100°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：-40°C から +100°C。デバイスはこの範囲内で劣化することなく保存できます。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは、Ta=25°Cの通常動作条件下におけるLEDの典型的な性能を定義します。

• 光度（I_V）：順方向電流（I_F）20mAにおいて、280から560ミリカンデラ（mcd）。光度は、CIEの明所視感度曲線に近似したセンサーとフィルターを使用して測定されます。
• 視野角（2θ_1/2）：120度（標準）。これは、光度が軸上（オンアクシス）値の半分に低下する全角度です。
• ピーク発光波長（λ_P）：468ナノメートル（nm）標準。これは、スペクトルパワー分布が最大となる波長です。
• 主波長（λ_d）：I_F=20mAにおいて、465から475 nm。これは、CIE色度図から導き出された、人間の目が知覚する単一波長です。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：20 nm標準。これは、発光のスペクトル純度または帯域幅を示します。
• 順方向電圧（V_F）：I_F=20mAにおいて、2.6から3.6ボルト。これは、電流が流れているときのLED両端の電圧降下です。
• 逆方向電流（I_R）：逆方向電圧（V_R）5Vにおいて、最大10 μA。このデバイスは逆方向動作用に設計されていません。このパラメータはテスト目的のみです。

3. ビン区分システムの説明

LEDは、主要な性能パラメータに基づいてビンに分類され、生産ロット内の一貫性を確保します。

3.1 順方向電圧（V_F）ランク

20mAで測定。各ビンの許容差は±0.1ボルトです。

• D6：2.6V（最小） - 2.8V（最大）
• D7：2.8V - 3.0V
• D8：3.0V - 3.2V
• D9：3.2V - 3.4V
• D10：3.4V - 3.6V

3.2 光度（I_V）ランク

20mAでミリカンデラ（mcd）単位で測定。各ビンの許容差は±11%です。

• T1：280 mcd（最小） - 355 mcd（最大）
• T2：355 mcd - 450 mcd
• U1：450 mcd - 560 mcd

3.3 主波長（λ_d）ランク

20mAでナノメートル（nm）単位で測定。各ビンの許容差は±1 nmです。

• AC：465.0 nm（最小） - 470.0 nm（最大）
• AD：470.0 nm - 475.0 nm

4. 性能曲線分析

主要パラメータ間の関係を説明するための典型的な特性曲線が提供されています。これらの曲線は、回路設計と性能予測に不可欠です。

4.1 順方向電流 vs. 順方向電圧（I-V曲線）

この曲線は、LEDを流れる電流とその両端の電圧との間の指数関数的関係を示しています。駆動回路で適切な電流制限抵抗を選択するために極めて重要です。

4.2 光度 vs. 順方向電流

このグラフは、光出力（mcd単位）が順方向電流とともにどのように増加するかを示しています。通常、推奨動作範囲内ではほぼ線形関係を示し、設計者が望む輝度レベルを達成するのに役立ちます。

4.3 スペクトルパワー分布

この曲線は、相対光強度を波長に対してプロットし、約468nmでのピークと約20nmのスペクトル半値幅を示し、青色の特性を定義します。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDは、EIA（Electronic Industries Alliance）標準のSMDパッケージ外形に準拠しています。特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、一般的な公差は±0.2mmです。図面には、本体の長さ、幅、高さ、リード間隔などの主要な寸法が含まれています。

5.2 推奨PCB実装パッドレイアウト

赤外線または気相リフローはんだ付け用のランドパターン図が提供されています。これは、適切なはんだ接合の形成、機械的安定性、および熱管理を確保するために、PCB上の推奨銅パッド寸法と間隔を示しています。

5.3 極性識別

カソード（負極端子）は、通常、パッケージ上の刻印（切り欠き、ドット、または角切りなど）で示されます。正しい極性方向は、実装時に重要です。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 IRリフローはんだ付けプロファイル

J-STD-020Bに準拠した、鉛フリー（Pbフリー）はんだ付けプロセス用の推奨温度プロファイルが提供されています。主要なパラメータは以下の通りです：

• 予熱温度：150°C から 200°C。
• 予熱時間：最大 120 秒。
• ピーク温度：最大 260°C。
• 液相線以上時間：最大 10 秒（最大2回のリフローサイクルが許可されます）。

プロファイルは、使用する特定のPCB設計、部品、およびはんだペーストに対して特性評価を行う必要があります。

6.2 保存条件

未開封パッケージ：温度30°C以下、相対湿度（RH）70%以下で保存。乾燥剤入りの元の防湿袋で保存した場合の保存寿命は1年です。
開封済みパッケージ：元の包装から取り出した部品については、保存環境は温度30°C、湿度60%RHを超えてはなりません。IRリフローは168時間（7日）以内に完了することを推奨します。この期間を超えて保存する場合は、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも48時間ベーキングを行ってください。

6.3 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、常温でエチルアルコールやイソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤を1分未満使用してください。指定されていない化学液体の使用は避けてください。

6.4 手はんだ（はんだごて）

手はんだが必要な場合は、はんだごて先端温度を最大300°C、はんだ付け時間をリードあたり最大3秒に制限してください。これは一度だけ行うべきです。

7. 包装および注文情報

7.1 テープおよびリール仕様

LEDは、8mm幅のエンボス加工キャリアテープに包装され、直径7インチ（178mm）のリールに巻かれています。各リールには5000個が含まれます。テープポケット寸法およびリールハブ/フランジ寸法は、ANSI/EIA-481仕様に準拠した詳細図面で提供されています。

7.2 包装上の注意

• 空の部品ポケットは、トップカバーテープで密封されています。
• 残数ロットの最小包装数量は500個です。
• リールあたり、連続して最大2個の欠品部品（ランプ）が許容されます。

8. アプリケーション提案

8.1 典型的なアプリケーション回路

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列に駆動する際に均一な輝度を確保するためには、各LEDに直列に電流制限抵抗を接続する必要があります。単純な駆動回路は、電圧源（V_CC）、直列抵抗（R_S）、およびLEDで構成されます。抵抗値はオームの法則を使用して計算されます：R_S= (V_CC- V_F) / I_F。ここで、V_Fは、所望の電流I_F.

におけるLEDの順方向電圧です。

• 8.2 設計上の考慮事項熱管理：
• 特に最大電流または定格電力付近で動作する場合、PCB設計が十分な放熱を可能にすることを確認してください。光学設計：
• 広い120°の視野角により、このLEDは広範囲の照明または複数の角度からの視認性を必要とする用途に適しています。より焦点を絞ったビームが必要な場合は、レンズや光ガイドの使用を検討してください。ESD保護：

明示されていませんが、取り扱いおよび実装中は標準的な静電気放電（ESD）対策を講じる必要があります。

9. 技術比較と差別化

このLEDの主要な差別化要因は、比較的高い光度（最大560 mcd）と非常に広い120度の視野角を組み合わせている点です。InGaN技術は効率的な青色光発光を提供します。自動実装および標準的なIRリフロープロセスとの互換性により、大量生産においてコスト効率の高い選択肢となります。詳細なビン区分構造により、設計者は色や輝度の一貫性を必要とする用途向けに、厳密なパラメータ公差を持つ部品を選択できます。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

10.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？_Pピーク波長（λ_d）は、LEDが最も多くの光パワーを発する物理的な波長です。主波長（λ

）は、人間の色知覚（CIE図表）に基づく計算値であり、LEDの知覚色に一致する純粋なスペクトル色の単一波長を表します。この青色LEDのような単色LEDでは、これらはしばしば近い値ですが、同一ではありません。

10.2 このLEDを抵抗なしで3.3V電源で駆動できますか？_F推奨されません。順方向電圧（V_F）は2.6Vから3.6Vの範囲です。LEDのV

が3.3Vより低い場合、3.3V電源を直接接続すると過剰電流が流れ、損傷する可能性があります。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。

10.3 なぜ開封済みパッケージの保存条件は未開封のものよりも厳しいのですか？

未開封パッケージには乾燥剤が含まれており、非常に低い湿度レベルを維持し、湿気に敏感なデバイスを保護します。一度開封すると、LEDは周囲の湿度にさらされ、それがプラスチックパッケージに吸収される可能性があります。リフローはんだ付け中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張し、内部剥離やポップコーン現象を引き起こし、パッケージを破損する可能性があります。168時間のフロアライフとベーキング要件は、この故障モードに対する予防策です。

11. 実践的な設計と使用事例
シナリオ：ネットワークルーター用の複数LED状態表示パネルの設計。
パネルには10個の青色状態表示LEDが必要です。美的および機能的な理由から、均一な輝度が重要です。
1. 設計手順：回路設計：_F5Vレールを使用。D8ビンからの典型的なV_Fを3.2V、目標I
2. を20mAと仮定し、直列抵抗を計算：R = (5V - 3.2V) / 0.02A = 90オーム。標準の91オーム抵抗を使用可能。各LEDに1つの抵抗を直列に接続し、10組のLED-抵抗ペアすべてを5V電源に並列に接続します。部品選択：_F注文時に必要なビンを指定：例：V_Vビン D8、I_dビン U1（高輝度用）、λ
3. ビン AC（一貫した青色調用）。PCBレイアウト：
4. データシートの推奨パッドレイアウトを実装。放熱のため、LED間に十分な間隔を確保してください。実装：

IRリフロープロファイルガイドラインに従ってください。開封済み部品のフロアライフ168時間を超えるバッチで基板を実装する場合は、はんだ付け前に60°C/48時間のベーキングプロセスを実施してください。

12. 原理紹介

発光ダイオード（LED）は、電流が流れると光を発する半導体デバイスです。この現象はエレクトロルミネセンスと呼ばれます。InGaN LEDでは、電気エネルギーにより、半導体の活性領域内で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。この場合の青色（約468 nm）という特定の波長（色）は、InGaN材料のバンドギャップエネルギーによって決定されます。ウォータークリアエポキシレンズは、半導体チップを保護し、光出力ビームを形成し（結果として120°の視野角を生み出し）、光取り出し効率を向上させる役割を果たします。

13. 開発動向