SMD LED チップ LTST-C171TBKT データシート - サイズ 1.6x0.8x0.6mm - 電圧 2.8-3.8V - 青色 - 76mW - 技術文書

1. 製品概要

LTST-C171TBKTは、現代の電子機器組立向けに設計された表面実装（SMD）チップLEDです。高さわずか0.80mmのコンパクトなフォームファクタを特徴とする超薄型部品ファミリーに属します。このため、スペース制約や低プロファイルが重要な設計要因となるアプリケーションに適しています。本デバイスは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体材料を用いて青色光を発光し、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。自動実装機や標準的なリフローはんだ付けプロセス（赤外線（IR）や気相法を含む）との互換性を考慮して設計されており、大量生産を容易にします。

2. 技術パラメータ詳細解説

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の条件下で定義されます。最大連続DC順方向電流は20 mAです。パルス動作では、デューティサイクル1/10、パルス幅0.1msの条件下で、ピーク順方向電流100 mAが許容されます。最大許容損失は76 mWです。逆方向耐圧は5 Vですが、逆バイアス下での連続動作は禁止されています。動作温度範囲は-20°Cから+80°C、保管温度範囲はより広く-30°Cから+100°Cです。IR/ウェーブプロセスでは260°Cで5秒間、気相法では215°Cで3分間のはんだ付けが定格されています。

2.2 電気的・光学的特性

主要な性能パラメータは、Ta=25°C、順方向電流（IF）20 mAで測定されます。光度（IV）の典型的な範囲は、最小28.0 mcdから最大180.0 mcdです。順方向電圧（VF）の範囲は2.80 Vから3.80 Vです。デバイスは青色光を発光し、典型的なピーク発光波長（λP）は468 nm、主波長（λd）の範囲は465.0 nmから475.0 nmです。スペクトル半値幅（Δλ）は典型的に25 nmで、スペクトル純度を示します。指向角（2θ1/2）は130度で、広い照射範囲を提供します。逆方向電流（IR）は、逆方向電圧（VR）5V時で最大10 μAです。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、アプリケーション設計における一貫性を確保するため、3つの主要パラメータに基づいてビン（区分）に分類されます。

3.1 順方向電圧ビニング

順方向電圧は、2.80Vから3.80Vまで0.2V刻みでビニングされます。ビンコードはD7（2.80-3.00V）、D8（3.00-3.20V）、D9（3.20-3.40V）、D10（3.40-3.60V）、D11（3.60-3.80V）です。各ビン内での許容差は±0.1Vです。

3.2 光度ビニング

光度は4つのビンに分類されます：N（28.0-45.0 mcd）、P（45.0-71.0 mcd）、Q（71.0-112.0 mcd）、R（112.0-180.0 mcd）。各光度ビンには±15%の許容差が適用されます。

3.3 主波長ビニング

青色は2つの主波長ビンで定義されます：AC（465.0-470.0 nm）およびAD（470.0-475.0 nm）。各ビンの許容差は±1 nmです。

4. 性能曲線分析

データシートには、設計エンジニアにとって必須の典型的な性能曲線が参照されています。これらの曲線は、順方向電流と光度の関係、周囲温度が光度に及ぼす影響、発光する青色光のスペクトルパワー分布をグラフィカルに表しています。IV曲線を分析することで、効率を維持しながら所望の輝度を得るための適切な電流制限抵抗を選択するのに役立ちます。温度ディレーティング曲線は、周囲温度が30°Cを超えて上昇するにつれて、ディレーティング係数で定義された割合で光度出力がどのように減少するかを示します。スペクトル分布曲線は、ピーク波長と主波長を確認し、発光色がアプリケーション要件を満たすことを保証します。

5. 機械的仕様・梱包情報

5.1 パッケージ寸法

チップLEDはEIA標準パッケージ寸法に準拠しています。特に指定がない限り、すべての主要寸法はミリメートル単位で提供され、一般的な公差は±0.10 mmです。0.80 mmの超薄型プロファイルが主要な機械的特徴です。

5.2 極性識別とパッド設計

部品にはアノード端子とカソード端子があります。データシートには、信頼性の高いはんだ接合部の形成とリフロー時の適切な位置合わせを確保するための推奨はんだ付けパッドレイアウト（ランドパターン）が含まれています。このフットプリントに従うことは、機械的安定性と熱管理にとって極めて重要です。

5.3 テープ＆リール仕様

デバイスは、自動実装装置と互換性のある7インチ径リール上の8mmテープで供給されます。標準リール数量は3000個です。梱包はANSI/EIA 481-1-A-1994仕様に従い、空の部品ポケットはトップカバーテープでシールされています。

6. はんだ付け・実装ガイド

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

通常（スズ鉛）および鉛フリーはんだプロセスの両方について、詳細な推奨リフロープロファイルが提供されています。鉛フリープロファイルは、特にSnAgCuはんだペースト用に調整されています。主要パラメータには、予熱温度と時間、液相線以上の時間、ピーク温度（最大260°C）、ピーク温度での時間（最大5秒）が含まれます。

6.2 保管・取り扱い上の注意

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。元の防湿バッグから取り出した部品は、672時間（28日）以内にリフローはんだ付けする必要があります。この期間を超えて保管する場合は、実装前に約60°Cで少なくとも24時間ベーキングすることを推奨します。これは、リフロー中の湿気による損傷（ポップコーン現象）を防ぐためです。

6.3 洗浄指示

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。LEDを常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は許容されます。指定外の化学薬品の使用は、パッケージ材料を損傷する可能性があります。

7. アプリケーション提案

7.1 代表的なアプリケーションシナリオ

この青色SMD LEDは、民生電子機器（例：キーパッド、インジケータランプ）のバックライト、通信・オフィス機器の状態表示、装飾照明アプリケーションに適しています。その薄型プロファイルは、スマートフォン、タブレット、超薄型ディスプレイなどのスリムデバイスに理想的です。

7.2 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列に使用する場合に均一な輝度を確保するためには、各LEDに直列に専用の電流制限抵抗を使用することを強く推奨します。単一の電流源から複数のLEDを直接並列駆動すること（回路モデルB）は推奨されません。個々のLEDの順方向電圧（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。

7.3 静電気放電（ESD）保護

LEDは静電気放電に敏感です。取り扱いおよび組立中は、適切なESD対策を実施する必要があります。これには、接地されたリストストラップまたは帯電防止手袋の使用、すべての作業台と装置が適切に接地されていることの確認、組立エリアの湿度管理環境の維持などが含まれます。

8. 技術比較・差別化

この部品の主な差別化要因は、標準的なLEDパッケージと比較して有利な、0.80 mmという超低高さです。広い130度の指向角と、光度、電圧、波長について明確に定義されたビニング構造の組み合わせにより、設計者に予測可能な性能を提供します。標準的なIR、気相、ウェーブはんだ付けプロセスとの互換性により、特殊な装置を必要とせずに製造の柔軟性を提供します。

9. よくある質問（FAQ）

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λP）は、発光スペクトルの強度が最大となる波長です。主波長（λd）はCIE色度図から導出され、光の知覚色に最もよく一致する単一波長を表します。設計においては、色指定には主波長の方がより関連性があります。

Q: 直列抵抗なしでこのLEDを駆動できますか？

A: 推奨されません。順方向電圧には範囲（2.8-3.8V）があります。この範囲に近い電圧源に直接接続すると、LEDのVfが下限にある場合に過剰電流が流れ、損傷する可能性があります。動作電流を確実に設定・制限するためには、直列抵抗が必要です。

Q: 温度は性能にどのように影響しますか？

A: 周囲温度が上昇すると、光度は一般的に減少します。データシートには、30°Cを超える順方向電流に対するディレーティング係数が規定されています。また、順方向電圧は負の温度係数を持ち、温度が上昇するとわずかに減少することを意味します。

10. 設計導入事例

複数の青色状態表示灯を必要とする携帯機器の設計を考えます。設計者は、その低プロファイルのためにLTST-C171TBKTを選択します。5つの表示灯すべてで均一な輝度を確保するために、同じ光度ビン（例：ビンQ）および順方向電圧ビン（例：ビンD9）のLEDを指定します。5Vの定電圧源が利用可能です。典型的なVf 3.3V（D9の中間点）と目標電流20 mAを使用して、直列抵抗値は R = (5V - 3.3V) / 0.020A = 85 オームと計算されます。標準の82オームまたは91オームの抵抗が選択され、定格電力が確認されます。PCBレイアウトでは推奨パッド寸法を使用し、組立エリアに適切なESD保護ゾーンを含めます。

11. 動作原理の紹介

これは半導体発光ダイオードです。アノードとカソード間に順方向電圧が印加されると、電子と正孔がInGaN半導体材料の活性領域に注入されます。これらの電荷キャリアが再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。InGaN材料の特定のエネルギーバンドギャップが放出される光子の波長を決定し、この場合は可視スペクトルの青色領域になります。ウォータークリアエポキシレンズは光出力を整形し、環境保護を提供します。

12. 技術トレンド

SMD LEDのトレンドは、より高い効率（ワット当たりのルーメン）、より小さなパッケージサイズ、より高い駆動電流を可能にする改善された熱管理に向かって継続しています。また、ディスプレイバックライトなどの要求の厳しいアプリケーションにより一貫した色と輝度を提供するために、より厳しいビニング公差に焦点が当てられています。民生電子機器における小型化への要請は、ここで紹介した0.80mmよりもさらに薄いパッケージを推進しています。