SMD LED LTST-C950KGKT データシート - AlInGaP グリーン - 25mA - 62.5mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、自動実装プロセス向けに設計された高輝度表面実装LEDの完全な技術仕様を提供します。本デバイスは、先進的なAlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）半導体チップを採用して緑色光を生成し、コンパクトなパッケージで優れた発光効率と信頼性を提供します。一貫した性能と製造の容易さが重要な、スペースに制約のある電子アプリケーションへの統合のために設計されています。

1.1 特長

• RoHS（有害物質使用制限）指令に準拠。
• 最適化された光出力と視野角のためのドームレンズ設計を採用。
• 超高輝度AlInGaPチップ技術を採用。
• 自動実装機向けに、7インチ径リールに巻かれた業界標準の8mmテープで供給。
• 標準的な赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに対応。
• ロジックレベル互換の駆動電流。

1.2 用途

このLEDは、以下のような複数の産業における幅広いインジケータおよびバックライト機能に適しています：

• 通信機器（例：携帯電話、ネットワークスイッチ）。
• オフィスオートメーション機器（例：プリンタ、スキャナ）。
• 民生用家電製品。
• 産業用制御パネルおよび機器。
• キーパッドおよびキーボードのバックライト。
• ステータスおよび電源インジケータ。
• マイクロディスプレイおよびシンボリック照明器具。

2. パッケージ外形寸法

LEDは標準的な表面実装デバイス（SMD）パッケージに収められています。レンズカラーはウォータークリアで、光源は緑色光を発するAlInGaPチップです。特に指定がない限り、すべての寸法公差は±0.1 mmです。部品本体、カソード識別子、パッドレイアウトの正確な寸法については、元のデータシートの外形図を参照してください。

3. 定格および特性

3.1 絶対最大定格

これらの限界を超えるストレスは、デバイスに永久的な損傷を引き起こす可能性があります。すべての定格は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。

• 消費電力（Pd）：62.5 mW
• ピーク順電流（I_F(peak)）：60 mA（デューティサイクル1/10、パルス幅0.1ms時）
• 連続順電流（I_F）：25 mA DC
• 逆電圧（V_R）：5 V
• 動作温度範囲：-30°C ～ +85°C
• 保管温度範囲：-40°C ～ +85°C
• 赤外線リフローはんだ付け条件：ピーク温度260°C、最大10秒間。

3.2 電気的・光学的特性

代表的な性能パラメータは、特に記載がない限り、Ta=25°C、I_F=20mAで測定。

• 光度（I_V）：280 - 1120 mcd（ミリカンデラ）。具体的な値はビンランクによって決定されます。
• 視野角（2θ_1/2）：25度（軸上光度の半分になるオフ軸角度）。
• ピーク発光波長（λ_P）：574.0 nm（代表値）。
• 主波長（λ_d）：564.5 - 576.5 nm（ビンに依存）。
• スペクトル半値幅（Δλ）：15 nm（代表値）。
• 順方向電圧（V_F）：1.8 - 2.4 V。
• 逆電流（I_R）：最大10 µA（V_R=5V時）。

測定上の注意：光度は、CIE明所視感度曲線に合わせて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。主波長はCIE色度図から導出されます。

3.3 静電気放電（ESD）に関する注意

本デバイスは静電気放電および電気的サージに敏感です。取り扱いおよび組立時には適切なESD対策を実施する必要があります。接地リストストラップ、帯電防止手袋の使用、およびすべての設備と作業台が適切に接地されていることを確認することを推奨します。

4. ビンランクシステム

生産における色と輝度の一貫性を確保するため、デバイスは主要パラメータに基づいてビンに仕分けされます。これにより、設計者は特定の許容要件に合致するLEDを選択することができます。

4.1 順方向電圧（V_F）ランク

I_F=20mAでビニング。各ビンの公差は±0.1V。

• D2：1.8V（最小） - 2.0V（最大）
• D3：2.0V（最小） - 2.2V（最大）
• D4：2.2V（最小） - 2.4V（最大）

4.2 光度（I_V）ランク

I_F=20mAでビニング。各ビンの公差は±15%。

• T：280.0 mcd（最小） - 450.0 mcd（最大）
• U：450.0 mcd（最小） - 710.0 mcd（最大）
• V：710.0 mcd（最小） - 1120.0 mcd（最大）

4.3 色相（主波長、λ_d）ランク

I_F=20mAでビニング。各ビンの公差は±1 nm。

• B：564.5 nm（最小） - 567.5 nm（最大）
• C：567.5 nm（最小） - 570.5 nm（最大）
• D：570.5 nm（最小） - 573.5 nm（最大）
• E：573.5 nm（最小） - 576.5 nm（最大）

5. 代表的な特性曲線

データシートには、代表的条件（特に記載がない限り25°C）における主要特性のグラフ表示が含まれています。これらの曲線は、異なる動作条件下でのデバイスの挙動を理解するために不可欠です。

• 相対光度 vs. 順電流：光出力が駆動電流とともにどのように増加するかを示し、通常は効率の変化を示すサブリニアな関係です。
• 順方向電圧 vs. 順電流：ダイオードのI-V特性を示し、電流制限回路の設計に重要です。
• 相対光度 vs. 周囲温度：光出力の温度による低下を示し、高温または高出力アプリケーションで重要です。
• スペクトル分布：ピーク波長を中心とした、波長の関数としての相対放射パワーを示し、AlInGaP LEDに典型的な狭帯域幅を示します。

6. ユーザーガイドおよび実装情報

6.1 洗浄

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ります。はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、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LEDを最大1分間浸してください。

6.2 推奨PCBパッドレイアウト

適切なはんだ接合部の形成、機械的安定性、およびリフロー中の放熱を確保するために、プリント回路基板の推奨ランドパターン（フットプリント）が提供されています。このレイアウトに従うことで、信頼性の高い実装が促進されます。

6.3 テープ＆リール包装

LEDは、7インチ（178mm）径のリールに巻かれたエンボスキャリアテープ（幅8mm）で供給されます。この包装は、自動ハンドリングのためのEIA-481規格に準拠しています。

• リール容量：1リールあたり2000個。
• 端数最小発注数量：500個。
• テープは部品を保護するためのカバーテープで密封されています。
• 連続する空ポケットは最大2個まで許容されます。

7. 注意事項および取り扱い説明

7.1 適用範囲

これらのLEDは、標準的な商業用および産業用電子機器向けに設計されています。事前の協議および特定の認定なしに、故障が生命または健康への直接的なリスクにつながる可能性のある安全クリティカルなアプリケーション（例：航空、医療生命維持、交通制御）には意図されていません。

7.2 保管条件

• 密封防湿バッグ（MBB）：温度≤30°C、相対湿度（RH）≤90%で保管。乾燥剤入りの密封バッグ内での保管寿命は1年です。
• バッグ開封後：保管環境は30°C / 60% RHを超えてはなりません。MBBから取り出した部品は、1週間以内にIRリフローはんだ付けを行う必要があります（湿気感受性レベル3、MSL 3）。元のバッグ外での長期保管の場合は、乾燥剤入りの密封容器または窒素デシケーターで保管してください。MBB外で1週間以上保管された部品は、リフロー中のポップコーン剥離を防ぐために、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも20時間ベーキングする必要があります。

7.3 はんだ付け推奨条件

本デバイスは赤外線リフローはんだ付けプロセスに対応しています。鉛フリー（Pbフリー）プロセスプロファイルを推奨します。

• リフローはんだ付け：
  • 予熱温度：150°C – 200°C
  • 予熱時間：最大120秒
  • 本体ピーク温度：最大260°C
  • 260°C以上の時間：最大10秒
  • 最大リフローサイクル数：2回
• 手はんだ付け（はんだごて）：
  • はんだごて先温度：最大300°C
  • 接触時間：1接合部あたり最大3秒
  • 最大手はんだサイクル数：1回

注記：最適なリフロープロファイルは、特定のPCB設計、はんだペースト、およびオーブンに依存します。提供された条件はJEDEC標準に基づくガイドラインです。特定の組立ラインでの特性評価を推奨します。

8. 設計上の考慮点およびアプリケーションノート

8.1 電流駆動

LEDは常に定電流源または直列の電流制限抵抗を介して駆動してください。長寿命のためには、最大連続順電流（25mA）以下で動作させることが不可欠です。順方向電圧はビンによって異なる（1.8V～2.4V）ため、電流制限回路は選択したビンの最大V_Fに対して設計し、すべての条件下で適切な電流が流れるようにする必要があります。

8.2 熱設計

消費電力は比較的低い（62.5mW）ですが、特に周囲温度が高い環境や複数のLEDを密に配置する場合には、PCB上での効果的な熱設計が依然として重要です。PCBパッドレイアウトは放熱板として機能します。放熱パッドに接続された十分な銅面積を確保することで、接合部温度を低く保ち、光出力と動作寿命を維持するのに役立ちます。

8.3 光学設計

25度の視野角は比較的集中したビームを提供します。より広い照明が必要なアプリケーションでは、二次光学部品（例：拡散板、導光板）を考慮する必要があります。ウォータークリアレンズは、LEDがオフの時にチップの色が問題にならないアプリケーションに適しています。

9. 技術原理：AlInGaP技術

このLEDは、基板上に成長させたアルミニウムインジウムガリウムリン（AlInGaP）半導体材料を使用しています。活性領域におけるこれらの元素の比率を調整することにより、バンドギャップエネルギーが調整され、緑-黄-橙-赤スペクトルで光を発します。AlInGaP技術は、内部量子効率が高く、GaAsPなどの古い技術と比較して高温での性能に優れており、より高い輝度と優れた色安定性をもたらします。

10. 比較および選定ガイダンス

SMD LEDを選定する際の主な違いは以下の通りです：

• チップ技術：AlInGaP（本製品で使用） vs. InGaN（青/白/緑に一般的）。AlInGaPは通常、アンバー～赤の範囲でより高い効率を提供し、特定の緑色AlInGaPデバイスは独特の色度点を提供します。
• 輝度（光度）：ビニングシステム（T, U, V）により、必要な輝度に基づいて選択が可能で、消費電力と視認性に影響します。
• 色の一貫性（波長ビニング）：厳密な色相ビニング（B～E）は、複数のLED間の色合わせが重要なアプリケーションで不可欠です。
• 視野角：25度の角度は中程度に集中しています。異なる拡散要件に対して、他のパッケージではより広いまたは狭い角度が利用可能です。
• パッケージサイズと熱性能：コンパクトなSMDパッケージは基板スペースを節約しますが、最大性能を得るためにはPCBの熱設計に注意が必要です。

11. よくある質問（FAQ）

11.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λ_P）は、発光出力が最大となる単一波長です。主波長（λ_d）は、基準白色光と比較したときにLEDの知覚色に一致する単色光の波長です。λ_dは、人間中心のアプリケーションにおける色仕様により関連性があります。

11.2 抵抗なしで3.3V電源でこのLEDを駆動できますか？

No.順方向電圧はわずか1.8-2.4Vです。3.3V電源に直接接続すると過剰な電流が流れ、絶対最大定格を超えてLEDを瞬時に破壊する可能性があります。電圧源を使用する場合は、直列の電流制限抵抗が必須です。

11.3 ビンコード（例：LTST-C950KGKT）はどのように解釈すればよいですか？

完全な部品番号には内部コードが含まれます。調達において、選択可能な主要パラメータは、順方向電圧（D2/D3/D4）、光度（T/U/V）、および主波長（B/C/D/E）のビンです。これらは、設計の電気的および光学的要件に基づいて指定する必要があります。

11.4 バッグを開封して1週間以上経過した場合、なぜベーキングが必要なのですか？

SMDパッケージは大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、内部圧力が発生してパッケージを割れたり内部層を剥離させたりする可能性があります（ポップコーン効果）。ベーキングはこの吸収された湿気を除去します。