SMD LED LTST-T180KGKT データシート - 120° 視野角 - 1.7-2.5V - 30mA - AlInGaP グリーン - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、自動組立プロセス向けに設計されたコンパクトな表面実装LEDの仕様を詳細に説明します。本デバイスは、AlInGaP（アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン）技術を利用して緑色光を生成し、現代の電子アプリケーションに適した性能と効率のバランスを提供します。

1.1 特徴と中核的利点

このLEDは、信頼性と統合の容易さのために設計されています。主な特徴には、RoHS環境基準への準拠、自動ピックアンドプレースシステム向けの7インチリール上の8mmテープへの梱包、赤外線リフローはんだ付けプロセスとの互換性が含まれます。その設計はI.C.互換であり、EIA標準パッケージ寸法を満たしており、幅広い適用性を保証します。

1.2 ターゲット市場と用途

この部品は、スペースに制約のある大量生産の電子アセンブリを対象としています。主な用途分野は、通信機器、オフィスオートメーション機器、家電製品、および産業制御システムを含みます。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として一般的に使用されます。

2. 技術パラメータ：詳細な客観的解釈

2.1 絶対最大定格

動作限界は周囲温度（Ta）25°Cで定義されています。最大許容損失は75mWです。デバイスは、パルス条件（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）下で80mAのピーク順電流に耐えることができ、連続DC順電流定格は30mAです。動作および保管温度範囲は-40°Cから+100°Cと規定されています。

2.2 熱特性

最大許容接合温度（Tj）は115°Cです。接合部から周囲環境への代表的な熱抵抗（Rθj-a）は140°C/Wです。このパラメータは熱管理設計にとって極めて重要であり、半導体接合部から熱がどれだけ効果的に放散されるかを示します。

2.3 電気的・光学的特性

Ta=25°C、試験電流（IF）20mAで測定した場合、光度（Iv）は最小56.0 mcdから最大180.0 mcdの範囲です。視野角（2θ1/2）（強度が軸上の値の半分に低下する全角として定義）は広い120度です。主波長（λd）は566 nmから578 nmの範囲で、緑色を定義します。順電圧（VF）は、20mAの駆動電流で通常1.7Vから2.5Vの間にあります。逆電流（IR）は、逆電圧（VR）5Vで最大10 µAに制限されており、デバイスは逆バイアス動作を意図していないことに注意してください。

3. ビンランクシステムの説明

製品は、エンドユーザーに一貫性を保証するために、主要な性能パラメータに基づいてビンに分類されます。

3.1 光度（IV）ビニング

LEDは、20mAで測定された光度に応じて特定のビンに分類されます。ビンコード（P2、Q1、Q2、R1、R2）は、56.0-71.0 mcd（P2）から140.0-180.0 mcd（R2）までの最小および最大強度範囲を定義します。各光度ビン内では+/-11%の許容差が適用されます。

3.2 主波長（WD）ビニング

同様に、主波長は色の一貫性を制御するためにビニングされます。ビンコードC、D、E、Fは、波長範囲に対応します：C（566-569 nm）、D（569-572 nm）、E（572-575 nm）、F（575-578 nm）。各波長ビンの許容差は+/- 1 nmです。

4. 性能曲線分析

代表的な性能曲線は、様々な条件下でのデバイスの挙動についての洞察を提供します。これらには、順電流と光度の関係（I-V曲線）、周囲温度が光出力に及ぼす影響、およびピーク波長周辺での発光の集中を示すスペクトルパワー分布が含まれます。これらの曲線を分析することで、設計者は駆動条件を最適化し、性能のトレードオフを理解することができます。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

デバイスは標準的なSMDフットプリントに準拠しています。長さ、幅、高さ、パッド間隔を含むすべての重要な寸法は、特に指定がない限り一般公差±0.2 mmでミリメートル単位で提供されます。レンズは透明です。

5.2 推奨PCB実装パッドレイアウト

信頼性の高いはんだ付け、特に赤外線または気相リフロープロセスのために、ランドパターンデザインが推奨されます。このレイアウトは、適切なはんだフィレット形成と機械的安定性を保証します。

5.3 極性識別

カソードは、通常、パッケージ本体上のマーキングまたは特定のパッド形状（例：フットプリント上の切り欠きまたは面取りされた角）によって示されます。正しい極性の向きは回路機能にとって不可欠です。

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に準拠した推奨リフロープロファイルが提供されます。主要なパラメータには、プリヒートゾーン、液相線以上の規定時間、および260°Cを超えないピーク温度が含まれます。ピーク温度の5°C以内の総時間は制限されるべきです。はんだペーストメーカーの仕様への準拠も重要です。

6.2 保管条件

未開封の湿気敏感梱包（乾燥剤付き）の場合、保管は≤ 30°C、≤ 70% RHで行い、推奨使用期限は1年です。開封後は、部品は≤ 30°C、≤ 60% RHで保管する必要があります。168時間を超えて暴露された場合は、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも48時間のベーキング（ポップコーン現象による損傷を防ぐため）が推奨されます。

6.3 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、エチルアルコールやイソプロピルアルコールなどの指定溶剤のみを使用してください。LEDは常温で1分未満浸漬する必要があります。指定外の化学薬品はパッケージを損傷する可能性があります。

7. 梱包および注文情報

7.1 テープおよびリール仕様

LEDは、7インチ（178mm）直径のリールに巻かれた8mm幅のエンボスキャリアテープ上で供給されます。標準リール数量は5000個です。残数ロットには最小梱包数量500個が適用されます。梱包はANSI/EIA 481仕様に準拠しています。

7.2 型番規則

部品番号LTST-T180KGKTは特定の属性をコード化しています：シリーズ、パッケージタイプ、色（Gはグリーン）、および性能ビンを示している可能性があります。正確な解読は内部スキームに従う場合があります。

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回路

電流駆動デバイスとして、LEDは定電流源または直列電流制限抵抗を備えた電圧源を使用して駆動する必要があります。抵抗値はオームの法則を使用して計算できます：R = (Vcc - VF) / IF。ここで、Vccは供給電圧、VFはLED順電圧（信頼性のために最大値を使用）、IFは希望の順電流（≤ 30mA DC）です。

8.2 設計上の考慮事項

140°C/Wの熱抵抗のため、特に高電流または高温環境で動作する場合、PCB上の熱管理を考慮してください。信頼性の高いはんだ付けのために、PCBパッド設計が推奨レイアウトと一致していることを確認してください。光ガイドまたはインジケータ開口部を設計する際には、広い120度の視野角を考慮してください。

9. 技術比較と差別化

GaP（リン化ガリウム）グリーンLEDなどの旧技術と比較して、AlInGaPはより高い効率と明るい出力を提供します。120度の視野角は多くのロープロファイルLEDよりも広く、様々な角度から見える必要がある状態インジケータに適した広い発光パターンを提供します。標準IRリフロープロセスとの互換性は、手作業または波はんだ付けを必要とするLEDと差別化されます。

10. 技術パラメータに基づくよくある質問

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、発光スペクトルが最大強度を持つ単一波長です。主波長（λd）は、参照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単一波長です。λdは色指定により関連性があります。

Q: 抵抗なしで3.3V電源でこのLEDを駆動できますか？

A: いいえ。電流制限抵抗がないと、LEDは過剰な電流を引き込もうとし、絶対最大定格を超えて即座に故障を引き起こす可能性があります。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。

Q: Preconditioning: accelerate to JEDEC level 3とはどういう意味ですか？

A: パッケージの湿気感受性レベル（MSL）を示しています。MSL 3は、部品がはんだ付けまたは再ベーキングされる前に、工場の床環境（≤ 30°C/60% RH）に最大168時間（7日間）暴露できることを意味します。

11. 実用的な使用例

事例1: ネットワークルーター状態パネル：複数のLTST-T180KGKT LEDを使用して、電源、インターネット接続、Wi-Fiアクティビティ、およびポート状態を示すことができます。広い視野角により部屋の向こう側からも視認性が確保され、リフローはんだ付けとの互換性によりメインPCBのコスト効率の高い自動組立が可能になります。

事例2: 産業制御HMI：メンブレンスイッチに組み込まれるか、ポリカーボネートウィンドウの後ろに配置され、このLEDは明確な緑色のシステム準備完了またはマシンオン表示を提供します。定義された波長ビニングにより、生産ライン上のすべてのユニット間で色の一貫性が保証されます。

12. 動作原理の紹介

このAlInGaP LEDにおける発光は、エレクトロルミネセンスに基づいています。p-n接合に順電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入されます。それらの再結合により、光子（光）の形でエネルギーが放出されます。半導体結晶中のアルミニウム、インジウム、ガリウム、およびリン化物層の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それが直接発光の波長（色）を定義します—この場合は緑色です。

13. 技術トレンド

SMD LEDの一般的なトレンドは、より高い発光効率（電気ワット当たりのより多くの光出力）、より厳格なビニングによる改善された色の一貫性、およびより高温のはんだ付けプロファイル下での信頼性の向上に向かっています。パッケージサイズは、光学的性能を維持または向上させながら、設計の柔軟性を高めるために縮小し続けています。また、RoHSを超える進化する環境規制を満たす材料とプロセスの開発にも強い焦点が当てられています。