SMD LED LTST-C19DTGKT-NB データシート - 0603パッケージ - 2.5-3.1V - 緑色 - 38mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、超小型表面実装デバイス（SMD）LEDランプの完全な技術仕様を提供します。自動化されたプリント基板（PCB）実装用に設計されており、幅広い民生用および産業用電子機器におけるスペース制約の厳しいアプリケーションに最適です。コンパクトなフォームファクタと大量生産プロセスとの互換性により、現代の電子設計における汎用的な選択肢となっています。

1.1 主な特徴と利点

このLEDは、設計者と製造者にいくつかの明確な利点を提供します。高効率と緑色スペクトルにおける良好な色純度で知られる、超高輝度InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体チップを採用しています。本コンポーネントは、有害物質使用制限（RoHS）指令に完全準拠しています。業界標準の8mmテープに巻かれた7インチ径リールで供給され、自動ピックアンドプレース装置による効率的な取り扱いを容易にします。パッケージ設計は赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに対応しており、一般的な無鉛（Pbフリー）組立ラインに適合します。

1.2 対象アプリケーションと市場

このSMD LEDは、信頼性の高いコンパクトな表示やバックライトが必要な多数のアプリケーションに適しています。主な市場は、通信機器（例：携帯電話、コードレス電話）、オフィスオートメーション機器（例：ノートパソコン、ネットワークシステム）、および各種家電製品を含みます。具体的な用途としては、キーボードやキーパッドのバックライト、電子機器の状態表示灯、マイクロディスプレイへの組み込み、一般的な信号灯やシンボル灯などが挙げられます。

2. パッケージ寸法と機械的仕様

LEDは標準的な0603パッケージフットプリントに収められており、寸法は長さ約1.6mm、幅約0.8mmです。このモデルの特定のレンズは、水色透明のボディにブラックキャップを備えており、LEDがオフの時の迷光を低減することでコントラストの向上に寄与します。光源自体はInGaNベースのグリーンチップです。すべての重要な寸法はミリメートル単位で提供され、データシートに含まれる詳細な機械図面で特に指定がない限り、標準公差は±0.1mmです。

3. 技術仕様と特性

3.1 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生じる可能性がある限界を定義します。周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。最大連続DC順電流（IF）は10mAです。パルス条件（デューティサイクル1/10、パルス幅0.1ms）下では、より高いピーク順電流40mAが許容されます。最大消費電力は38mWです。デバイスは、人体モデル（HBM）を用いて2000Vの静電気放電（ESD）耐性を有します。動作可能温度範囲は-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。LEDは、ピーク温度260°Cで最大10秒間の赤外線リフローはんだ付けに耐えることができます。

3.2 無鉛プロセス推奨IRリフロープロファイル

LEDを損傷することなく信頼性の高いはんだ接合を確保するために、推奨リフローはんだ付けプロファイルが提供されています。プロファイルは通常、予熱段階、熱浸漬、ピーク温度を持つリフローゾーン、冷却期間を含みます。特に260°Cピークで10秒という指定された時間と温度制限を遵守することが、デバイスの完全性を維持するために重要です。

3.3 電気的・光学的特性

これらは、特に断りのない限り、Ta=25°C、順電流（IF）=5mAで測定された代表的な性能パラメータです。

• 光度（Iv）：最小45.0ミリカンデラ（mcd）から最大180.0 mcdの範囲です。代表値はこの範囲内に収まります。測定はCIEの視感度曲線に従います。
• 指向角（2θ½）：50度。これは、光度が中心軸で測定された値の半分になる全角です。
• ピーク発光波長（λP）：代表値 534.0ナノメートル（nm）。
• 主波長（λd）：520.0 nmから535.0 nmの範囲。この単一波長が、LEDの知覚される色を最もよく表します。
• スペクトル半値幅（Δλ）：代表値 35 nm。これは、発光のスペクトル純度を示します。
• 順電圧（VF）：IF=5mA時、2.50ボルトから3.10ボルトの範囲。
• 逆電流（IR）：逆電圧（VR）5V印加時、最大10マイクロアンペア（µA）。注：このデバイスは逆バイアス動作用に設計されていません。

4. ビニングと分類システム

アプリケーションにおける一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいてビンに分類されます。これにより、設計者は特定の回路要件や美的要件を満たすコンポーネントを選択できます。

4.1 順電圧（VF）ビニング

IF=5mA時の順電圧降下に対してビンが定義されています。コードE2は2.5Vから2.7V、E3は2.7Vから2.9V、E4は2.9Vから3.1Vをカバーします。各ビン内では±0.1Vの公差が適用されます。

4.2 光度（Iv）ビニング

IF=5mA時の光出力に対してビンが定義されています。コードPは45.0から71.0 mcd、Qは71.0から112.0 mcd、Rは112.0から180.0 mcdをカバーします。各ビン内では±15%の公差が適用されます。

4.3 主波長（色相）ビニング

色度点（主波長）に対してビンが定義されています。コードAPは520.0から525.0 nm、AQは525.0から530.0 nm、ARは530.0から535.0 nmをカバーします。各ビン内では±1nmの公差が適用されます。

5. 代表的な性能曲線とグラフデータ

データシートには、周囲温度25°Cでプロットされたいくつかの特性曲線が含まれています。これらのグラフは、様々な条件下でのデバイスの動作を視覚的に理解するのに役立ちます。代表的な曲線には、順電圧と順電流の関係（V-I曲線）、順電流に対する光度の変化、周囲温度が光度に及ぼす影響、ピーク波長とスペクトル幅を示す相対分光パワー分布などがあります。これらの曲線を分析することは、適切な電流制限抵抗の選択や、異なる熱条件下での性能の理解など、回路設計において不可欠です。

6. ユーザーガイドと取り扱い説明

6.1 洗浄手順

指定されていない化学洗浄剤は、LEDパッケージを損傷する可能性があるため避けるべきです。はんだ付け後や汚染により洗浄が必要な場合は、推奨される方法は、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。その後、部品は完全に乾燥させる必要があります。

6.2 推奨PCBランドパターン

プリント基板上の推奨はんだパッドレイアウトの詳細図が提供されています。このパターンに従うことで、適切なはんだフィレットの形成、良好な機械的接着、リフロー工程中の正確な位置合わせが確保されます。この設計はコンポーネントの寸法を考慮し、信頼性の高い電気的接続を促進します。

6.3 テープ＆リール包装仕様

LEDは、保護カバーテープ付きのエンボスキャリアテープに収められ、7インチ（178mm）径のリールに巻かれて供給されます。標準リール数量は4000個です。自動組立装置との互換性を確保するために、テープポケット、ピッチ、リールハブの詳細寸法が規定されています。包装はANSI/EIA-481規格に準拠しています。

7. 重要な注意事項とアプリケーションノート

7.1 想定用途と信頼性

このLEDは、標準的な電子機器での使用を想定して設計されています。例外的な信頼性を必要とする用途、または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、医療機器、安全システム）では、設計採用前に専用の技術コンサルテーションが必須であり、適合性と追加スクリーニングや認定の必要性を評価する必要があります。

7.2 保管条件と湿気感受性

適切な保管は、湿気吸収を防ぐために重要です。湿気吸収は、リフローはんだ付け時にポップコーン現象や剥離を引き起こす可能性があります。未開封の防湿バッグは、1年以内に使用することを条件に、≤30°C、≤90%RHで保管する必要があります。元のバッグを開封すると、LEDは湿気感受性レベル（MSL）3と評価されます。これは、≤30°C/60%RHの環境に暴露されてから168時間（7日）以内にIRリフローはんだ付けを施さなければならないことを意味します。元のバッグ外でこの期間を超えて保管する場合は、乾燥剤を入れた密閉容器に保管する必要があります。168時間のフロアライフを超えたコンポーネントは、はんだ付け前に湿気を除去するためのベーキング処理（約60°Cで少なくとも20時間）が必要です。

7.3 はんだ付けガイドライン

2つのはんだ付け方法について説明します。リフローはんだ付けの場合、プロファイルは予熱を150-200°Cに制限し、最大予熱時間は120秒とする必要があります。ピーク温度は260°Cを超えてはならず、この温度を超える時間は最大10秒に制限する必要があります。リフローは最大2回まで実行可能です。はんだごてによる手はんだ付けの場合、先端温度は300°Cを超えてはならず、接続時間は1つのはんだ接点あたり3秒に制限し、理想的には1回の操作で行うべきです。最適なリフロープロファイルは、特定のPCB設計、コンポーネント、使用するはんだペーストに依存するため、それに応じて特性評価を行うことが強調されています。

8. 静電気放電（ESD）対策

LEDは静電気放電や電圧サージに敏感です。潜在的または致命的な損傷を防ぐためには、取り扱いおよび組立中に厳格なESD管理対策を実施する必要があります。これには、接地リストストラップや帯電防止手袋の使用、すべての作業台、工具、機械が適切に接地されていることを確認することが含まれます。2000V HBM定格は基本的な保護レベルを示していますが、ESD源への暴露を防ぐことが常に主要な戦略です。

9. 設計上の考慮事項と回路統合

このLEDを回路に統合する際には、いくつかの要素を計算する必要があります。電圧源から駆動する場合、電流制限抵抗はほぼ常に必要です。その値はオームの法則を使用して計算できます：R = (電源電圧 - LEDのVF) / IF。ここで、VFは選択したビンの順電圧、IFは所望の駆動電流（10mA DCを超えない）です。例えば、5V電源、5mA時の代表VF 2.8Vの場合、抵抗値は(5 - 2.8) / 0.005 = 440オームとなります。標準的な470オーム抵抗が適切な選択となります。設計者は、周囲温度が上昇すると光出力が低下し長期信頼性に影響を与えるため、熱環境も考慮すべきです。PCB上の十分な間隔は放熱に役立ちます。

10. 性能分析と比較の文脈

緑色発光にInGaNチップを使用することは、従来技術と比較して良好な効率と色安定性を提供する、標準的な現代技術を表しています。0603パッケージは、一般的に使用されるSMD LEDフットプリントの中で最小クラスに属し、高密度レイアウトを可能にします。指定された光度範囲と指向角により、このコンポーネントは直接視認する状態表示灯や低照度のバックライトに適しています。詳細なビニング構造により、複数のLED間での色の一貫性や順電圧のマッチングが重要なアプリケーション（マルチLEDアレイやディスプレイなど）において、精密な選択が可能になります。

11. 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単一波長です。主波長（λd）は、CIE色度図上の色度座標から導出され、人間の目にLEDと同じ色に見える純粋な単色光の単一波長を表します。λdは、色指定においてより関連性が高いことが多いです。

Q: 電流制限抵抗なしでこのLEDを駆動できますか？

A: いいえ。LEDは電流駆動デバイスです。電圧源に直接接続すると過剰な電流が流れ、急速に最大定格を超えて部品を破壊します。直列抵抗または定電流駆動回路が不可欠です。

Q: 保管と取り扱いの湿気感受性（MSL）が重要なのはなぜですか？

A: プラスチックSMDパッケージは空気中の湿気を吸収する可能性があります。高温のリフローはんだ付けプロセス中に、この閉じ込められた湿気が急速に気化し、内部圧力を発生させ、パッケージをクラックさせたりチップから剥離させたりする（ポップコーン現象）可能性があります。MSL定格とベーキング手順を遵守することで、この故障モードを防ぎます。

Q: 発注時にビンコードをどのように解釈すればよいですか？

A: 製品の完全な仕様は、VF、Iv、色相のビンの組み合わせ（例：E3-Q-AP）によって定義されます。生産ロットで一貫した結果を得るためには、発注時に必要なビンコードまたは許容範囲を指定することをお勧めします。

12. 技術概要とトレンド

このLEDは、高輝度の青色、緑色、白色LEDを製造するための標準技術であるInGaN半導体材料を利用しています。SMD LEDのトレンドは、より高い効率（電気ワットあたりの光出力の増加）、設計の柔軟性向上のためのより小さなパッケージサイズ、および改善された演色性と一貫性に向かって続いています。製造プロセスは、自動車、産業、民生アプリケーションの要求を満たすために、より厳しいビニング公差と強化された信頼性に焦点を当てています。このデータシートで扱われている無鉛（Pbフリー）はんだ付けへの移行は、環境規制によって推進された現在では業界全体の標準となっています。