1. 製品概要
本書は、表面実装デバイス(SMD)発光ダイオード(LED)であるLTST-C061VEKTの完全な技術仕様を提供します。この部品は、自動化されたプリント基板(PCB)組立プロセス向けに設計されており、広範な電子機器におけるスペース制約のある用途に適しています。
1.1 特徴
- RoHS(有害物質使用制限)指令に準拠。
- 自動実装に対応するため、7インチ径リールに8mmテープで包装。
- 標準EIA(Electronic Industries Alliance)パッケージフットプリント。
- 入力ロジックレベルは集積回路(IC)出力と互換性があります。
- 自動ピックアンドプレース装置との互換性を考慮して設計されています。
- 赤外線(IR)リフローはんだ付けプロセスに適しています。
- JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)湿気感度レベル3への加速試験を実施済み。
1.2 アプリケーション
このLEDは、通信機器、オフィスオートメーション、家電製品、産業機器など、様々な分野における状態表示灯、信号灯、またはフロントパネルのバックライトとして使用することを目的としています。
2. パッケージ寸法および機械的特性情報
本デバイスは、AlInGaP(アルミニウムインジウムガリウムリン)赤色光源を備えたウォータークリアレンズを特徴としています。全ての寸法図と公差はデータシートに記載されており、特に指定がない限り標準公差は±0.2mmです。このパッケージは信頼性の高い表面実装を目的として設計されています。
3. 定格および特性
3.1 絶対最大定格
定格は周囲温度(Ta)25°Cにおける値です。これらの値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):203 mW
- ピーク順方向電流(IF(PEAK)): 100 mA (パルス、50ms ON、950ms OFF、デューティサイクル=0.05)
- DC順方向電流 (IF): 70 mA
- 動作温度範囲 (Topr): -40°C ~ +85°C
- 保存温度範囲 (Tstg): -40°C から +100°C
3.2 電気的および光学的特性
主要性能パラメータは、特に断りのない限り、周囲温度Ta=25°C、電流I=70mAで測定されています。F特に断りのない限り、周囲温度Ta=25°C、電流I=70mAで測定されています。
- 光度 (I): 1550 - 3600 mcd (ミリカンデラ)。CIEの測光標準比視感度に近似したフィルターを用いて測定。V1550 - 3600 mcd (ミリカンデラ)。CIEの測光標準比視感度に近似したフィルターを用いて測定。
- 指向角 (2θ1/2): 120度(標準)。軸上強度が半減する全角度として定義される。
- ピーク発光波長 (λP): 631 nm(標準)。
- 主波長 (λd): 617 - 630 nm。許容差は±1nm。
- スペクトル線半値幅 (Δλ): 15 nm (標準)。
- 順方向電圧 (VF): 1.9 - 2.9 V. 許容誤差は±0.1V。
- 逆電流(IR): V時で10 μA(最大)R=5V. 本装置は逆バイアス動作用に設計されていません。
4. ビンコードと仕分けシステム
デバイスは、70mAで測定された光度に基づいて選別(ビニング)されます。これにより、生産アプリケーションにおける輝度の一貫性が確保されます。
4.1 光度(IV)ランク
- Bin Code J1: 1550 - 2050 mcd (光束束: 5.2 - 6.8 lm)
- Bin Code J2: 2050 - 2720 mcd (光束束: 6.8 - 9.0 lm)
- Bin Code K1: 2720 - 3600 mcd (光束束: 9.0 - 12.0 lm)
各光束強度ビンの許容差は±10%です。ルーメン(lm)単位の光束値は参考として提供されています。
5. 代表的な性能曲線
データシートには、回路設計と熱管理に不可欠な主要関係のグラフ表示が含まれています。
- 順方向電流対順方向電圧(IF-VF 特性)
- 光度対順方向電流 (IV-IF 特性)
- 光度対周囲温度 (IV-Ta 特性)
- 相対分光パワー分布 (波長対相対強度)
- 視野角特性(角度別強度分布)
これらの曲線により、設計者は高温時の光束出力の減衰率の見積もりや、必要な電流制限抵抗値の計算など、異なる動作条件下での性能を予測できます。
6. 組立および取り扱いガイドライン
6.1 洗浄
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分未満浸漬します。指定外の化学薬品はパッケージ材料を損傷する可能性があります。
6.2 推奨PCBランドパターン
赤外線または気相リフローはんだ付け用に、推奨されるプリント基板(PCB)実装パッドレイアウトを提供します。適切なはんだ接合を確保し、ブリッジを回避するため、はんだペースト塗布用ステンシルの最大厚みは0.10mmを推奨します。
6.3 テープ・アンド・リール包装
LEDは、直径7インチ(178mm)のリールに巻かれたエンボス加工済みキャリアテープで供給されます。テープ幅は8mmです。テープポケット、カバーテープ、リール寸法の詳細な機械図面は、EIA-481仕様に準拠して含まれています。標準リールは4000個入りで、端数ロットの最小発注数量は500個です。
7. 重要な注意事項およびアプリケーションノート
7.1 使用目的と信頼性
このLEDは、一般的な電子機器での使用を目的として設計されています。航空機、医療用生命維持装置、または重要な安全システムなど、故障が直接的に生命や健康を脅かす可能性のあるアプリケーションでの使用は意図されていません。そのようなアプリケーションでは、設計採用前にメーカーへの相談が必要です。
7.2 保管条件
シール包装品: 30°C以下、相対湿度70%以下で保管すること。乾燥剤入り防湿バッグが未開封の場合、有効期限は1年である。
開封済みパッケージ: 保管環境は30°C、60%RHを超えてはなりません。原包装から取り出した部品は、168時間(7日)以内にIRリフローはんだ付けを行う必要があります。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または窒素雰囲気中で保管してください。包装から出して168時間以上保管されたLEDは、吸湿によるリフロー中の「ポップコーニング」を防止するため、実装前に約60°Cで少なくとも48時間のベーキング(乾燥)が必要です。
7.3 はんだ付けプロセス
リフローはんだ付け: J-STD-020Bに準拠した無鉛はんだ付けプロファイルを推奨します。主要パラメータには、プリヒートゾーン(150-200°C、最大120秒)、ピーク温度260°C以下、および液相線温度以上保持時間(TAL)最大10秒が含まれます。リフローは最大2回まで実施してください。
手はんだ付け: 必要な場合、先端温度が300°Cを超えないはんだごてを最大3秒間、1回のみ使用すること。提示された温度プロファイルは参考値であり、最終的なプロファイルは、使用する特定のPCB設計、部品、はんだペーストに合わせて特性評価を行う必要がある。
8. 技術的詳細解説と設計上の考慮事項
8.1 測光および測色分析
AlInGaP技術を採用することで、主波長617-630nmの高効率赤色LEDが実現され、鮮やかな赤色を発光します。120度の視野角は広い発光パターンを提供し、ステータスインジケータに適しています。設計者は、アレイや製品ライン内で複数ユニットの輝度を均一に保つため、ビニング構造を考慮する必要があります。
8.2 電気設計と熱管理
70mA時の最大順方向電圧が2.9Vであるため、直列電流制限抵抗が必須です。抵抗値(R)はオームの法則を用いて計算できます:R = (V供給 - VF) / IF. LED自体の消費電力 (Pd = VF * IF) は、I-T曲線に示されるように、周囲温度の上昇に伴うデレーティングを考慮し、絶対最大定格203mWを超えてはなりません。V-Ta 曲線。大電流または高温環境では、放熱のために十分なPCB銅面積が必要となる場合があります。
8.3 アセンブリプロセス互換性
JEDEC Level 3の湿気感受性およびIRリフロー互換性は、現代の大量生産において極めて重要です。設計者は、高温リフロー工程中の湿気によるパッケージクラックを防ぐため、保管およびベーキングのガイドラインを細心の注意を払って遵守する必要があります。推奨されるランドパターンおよびステンシル仕様は、信頼性の高いはんだ接合を実現し、トゥームストーニングやはんだブリッジのリスクを最小限に抑えるために最適化されています。
9. アプリケーション提案および代表的使用例
単純な状態表示を超えて、このLEDの輝度と視野角は、前面パネルの小さなシンボルのバックライトや、センサーのための低照度条件下での照明に適しています。その小型フォームファクタは、通信機器やコンピューティング周辺機器のような携帯機器に理想的です。アレイで使用する場合、電流分布と隣接LED間の熱結合に注意を払う必要があります。
10. よくある質問(技術パラメータに基づく)
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、発光出力が最大となる波長です。主波長 (λd) は、LEDの知覚される色に一致する単色光の単一波長です。λd 色の仕様に関してはより適切です。
Q: このLEDを抵抗なしで5V電源で駆動できますか?
A: できません。5Vに直接接続すると、最大定格をはるかに超える電流が流れ、即座に壊滅的な故障を引き起こします。常に電流制限抵抗または定電流ドライバが必要です。
Q: 袋を開封後の保管条件がなぜそれほど厳しいのですか?
A>SMD LED packages can absorb moisture from the air. During the high-temperature reflow soldering process, this trapped moisture rapidly turns to steam, creating internal pressure that can delaminate the package or crack the die. The 168-hour floor life and baking procedures are standardized methods to prevent this failure mode.
LED仕様用語
LED技術用語の完全解説
光電性能
| 用語 | ユニット/表現 | 簡単な説明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W (ルーメン毎ワット) | ワット当たりの光束、値が高いほどエネルギー効率が優れていることを示します。 | エネルギー効率等級と電気料金を直接決定します。 |
| Luminous Flux | lm(ルーメン) | 光源から放射される総光量、一般的に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを判定します。 |
| 視野角 | ° (度)、例:120° | 光強度が半減する角度、ビーム幅を決定する。 | 照射範囲と均一性に影響する。 |
| CCT (色温度) | K (ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の温かみ・冷たさ。値が低いと黄色みがかった温かみ、高いと白みがかった冷たさを帯びる。 | 照明の雰囲気と適切なシナリオを決定します。 |
| CRI / Ra | 無次元、0〜100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≥80は良好。 | 色の忠実度に影響し、商業施設や博物館など高要求の場所で使用。 |
| SDCM | MacAdam楕円ステップ、例:「5ステップ」 | 色の一貫性指標、ステップが小さいほど色の一貫性が高いことを意味します。 | 同一バッチのLED間で均一な色を保証します。 |
| Dominant Wavelength | nm(ナノメートル)、例:620nm(赤) | カラーLEDの色に対応する波長。 | 赤、黄、緑の単色LEDの色調を決定します。 |
| Spectral Distribution | 波長対強度曲線 | 波長にわたる強度分布を示す。 | 演色性と品質に影響する。 |
電気的特性
| 用語 | シンボル | 簡単な説明 | 設計上の考慮点 |
|---|---|---|---|
| 順方向電圧 | Vf | LEDを点灯させる最小電圧、「始動閾値」のようなもの。 | ドライバー電圧はVf以上でなければならず、直列LEDでは電圧が加算される。 |
| Forward Current | If | 通常のLED動作時の電流値。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間許容ピーク電流、調光や点滅に使用。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧。これを超えると破壊の原因となる可能性があります。 | 回路は逆接続または電圧スパイクを防止する必要があります。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗。低いほど良い。 | 熱抵抗が高い場合は、より強力な放熱が必要です。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電耐性、値が高いほど影響を受けにくい。 | 生産時には静電気対策が必要、特に感度の高いLEDにおいて。 |
Thermal Management & Reliability
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合部温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実動作温度。 | 10°C低下ごとに寿命が倍増する可能性あり;高すぎると光減衰、色ずれを引き起こす。 |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (時間) | 初期輝度の70%または80%まで低下するまでの時間。 | LEDの「寿命」を直接定義する。 |
| 光束維持率 | % (例: 70%) | 時間経過後の輝度保持率。 | 長期使用における輝度保持を示す。 |
| Color Shift | Δu′v′またはマクアダム楕円 | 使用時の色変化の程度。 | 照明シーンにおける色の一貫性に影響します。 |
| Thermal Aging | 材料劣化 | 長期高温による劣化。 | 輝度低下、色変化、または開放故障を引き起こす可能性があります。 |
Packaging & Materials
| 用語 | 一般的な種類 | 簡単な説明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC, PPA, セラミック | ハウジング材料がチップを保護し、光学的/熱的インターフェースを提供。 | EMC: 耐熱性良好、低コスト; セラミック: 放熱性優れる、寿命長い。 |
| Chip Structure | フロント、フリップチップ | チップ電極配置。 | フリップチップ:放熱性に優れ、高出力向けに効率が高い。 |
| 蛍光体コーティング | YAG, Silicate, Nitride | 青色チップをカバーし、一部を黄色/赤色に変換し、混合して白色を生成する。 | 異なる蛍光体は、効率、CCT、CRIに影響を与える。 |
| レンズ/光学系 | フラット、マイクロレンズ、TIR | 光分布を制御する表面の光学構造。 | 視野角と配光曲線を決定する。 |
Quality Control & Binning
| 用語 | ビニングコンテンツ | 簡単な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束ビン | コード例:2G、2H | 明るさでグループ化され、各グループには最小/最大ルーメン値があります。 | 同一ロット内での輝度均一性を確保します。 |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | 順方向電圧範囲でグループ化。 | ドライバーのマッチングを容易にし、システム効率を向上させます。 |
| カラービン | 5-step MacAdam ellipse | 色座標でグループ化し、狭い範囲を確保。 | 色の一貫性を保証し、器具内での色むらを防止。 |
| CCT Bin | 2700K、3000Kなど | CCTごとにグループ化され、それぞれ対応する座標範囲があります。 | 異なるシーンのCCT要件を満たします。 |
Testing & Certification
| 用語 | 規格・試験 | 簡単な説明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 恒温下での長期点灯、輝度減衰を記録。 | LED寿命推定に使用(TM-21併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定基準 | LM-80データに基づき、実際の使用条件下での寿命を推定します。 | 科学的な寿命予測を提供します。 |
| IESNA | 照明学会 | 光学、電気、熱の試験方法を網羅しています。 | 業界で認められた試験基準。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質(鉛、水銀)を含まないことを保証します。 | 国際的な市場参入要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明器具のエネルギー効率および性能認証。 | 政府調達や補助金プログラムで使用され、競争力を高めます。 |