目次
- 1. 製品概要
- 1.1 特徴
- 1.2 用途
- 2. パッケージ寸法および機械的情報
- . Ratings and Characteristics
- 全ての定格は周囲温度(Ta)25°Cで規定されています。これらの限界を超えると、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。
- -40°C ~ +100°C
- 10 μA(最大値) at VR=5V。
- J-STD-020B規格に準拠した、鉛フリー(Pbフリー)組立プロセス用の推奨赤外線(IR)リフローはんだ付けプロファイルが提供されます。このプロファイルは、プリヒート、ソーク、リフロー、冷却の各段階を含み、特定の時間と温度制約があり、ピーク時のパッケージ本体温度は260°Cを超えません。組立時のLEDパッケージへの熱損傷を防ぐため、このようなプロファイルへの遵守が重要です。
- 各光度ビンの公差は±11%です。光度値(mcd)は参考のために提供されます。設計者は、アプリケーションに必要な輝度レベルを保証するため、発注時に必要なビンコードを指定する必要があります。
- 光度の角度分布を示す極座標図です。
- 6. ユーザーガイドおよび取り扱い説明
- 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。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は許容されます。指定外または強力な化学洗浄剤の使用は、プラスチックパッケージとレンズを損傷する可能性があります。
- この部品は湿気に敏感です。密封された防湿バッグ(乾燥剤入り)が未開封の場合、LEDは30°C以下、相対湿度70%以下で保管し、1年以内に使用する必要があります。元の梱包を開封した後は、保管環境が30°C、60%RHを超えてはなりません。大気にさらされた部品は、168時間以内(JEDECレベル3)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、乾燥剤入りの密閉容器または窒素雰囲気中で保管しなければなりません。梱包から出して168時間以上保管されたLEDは、はんだ付け組立前に約60°Cで少なくとも48時間ベーキングを行い、吸収した湿気を除去し、リフロー中のポップコーン現象を防止する必要があります。
- 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、および使用するオーブンに依存するため、注意が必要です。提供されるプロファイルは、JEDEC規格に基づくガイドラインとして機能します。
- LEDは電流駆動デバイスです。その光出力は主に順電流の関数であり、電圧ではありません。一貫した輝度を確保し、損傷を防ぐためには、駆動回路に電流制限機構を含める必要があります。複数のLEDを並列に接続する場合は、各LEDと直列に個別の電流制限抵抗を使用することを強く推奨します。この方法は、個々のデバイスの順電圧(VF)のわずかなばらつきを補償し、均一な電流分配、ひいてはアレイ内の全てのLEDの均一な光度を確保します。電流制御なしで電圧源から直接LEDを駆動することは、熱暴走やデバイスの故障を引き起こす可能性があるため、推奨されません。
- フィーダーシステムとの互換性を確保するため、キャリアテープ、カバーテープ、およびリールの詳細な寸法図が提供されます。
- 8. アプリケーションノートおよび注意事項
- このLEDは、民生用電子機器、オフィス機器、家電製品などの一般的な目的の標準的な電子機器での使用を目的として設計されています。事前の協議および追加の認定なしに、故障が生命、健康、または安全に直接危険を及ぼす可能性のあるアプリケーション向けに特別に設計または認定されたものではありません。そのようなアプリケーションには、航空、輸送、交通制御、医療/生命維持システム、重要な安全装置などが含まれますが、これらに限定されません。
- パッケージには規定の電力損失がありますが、特に高温環境または最大電流付近で動作する場合、性能と寿命を維持するためには、PCBレベルでの効果的な熱管理が不可欠です。PCBレイアウトは、はんだパッド周囲に十分な銅面積を提供し、LED接合部から熱を放散するヒートシンクとして機能させる必要があります。
- 120度の視野角は、広角視認性が求められる状態表示やバックライトに適した、広く拡散した発光パターンを提供します。より集光されたビームが必要なアプリケーションでは、二次光学部品(例:レンズまたは反射板)が必要となります。ウォータークリアレンズは光吸収を最小限に抑え、AlInGaPチップからの出力を最大化します。
1. 製品概要
本資料は、表面実装デバイス(SMD)発光ダイオード(LED)であるLTST-M140KRKT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)組立を容易にするために、小型サイズと特殊な構成で設計されたLEDファミリーに属します。そのコンパクトなフォームファクタは、幅広い電子機器におけるスペース制約のある用途に特に適しています。
1.1 特徴
- RoHS(有害物質使用制限)指令に準拠。
- 自動ハンドリング用に、直径7インチのリールに巻かれた12mmテープに梱包。
- 標準EIA(エレクトロニクス産業協会)パッケージ外形。
- 入出力特性は集積回路(IC)ロジックレベルと互換性があります。
- 標準的な自動ピックアンドプレース組立装置との互換性を考慮して設計。
- 表面実装技術(SMT)で一般的に使用される赤外線(IR)リフローはんだ付けプロセスに耐性があります。
- JEDEC(電子デバイス技術合同会議)の湿気感受性レベル3に加速するために予備調整済み。
1.2 用途
本デバイスは、信頼性の高いコンパクトなインジケータまたは光源が必要とされる、多種多様な電子機器での使用を意図しています。典型的な応用分野は以下の通りです:
- 通信機器(例:コードレス電話、携帯電話)。
- 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)。
- 家電製品および民生用電子機器。
- 産業用制御および計測機器。
- 状態表示および電源インジケータ。
- 信号およびシンボルの照明。
- フロントパネルおよびディスプレイのバックライト。
2. パッケージ寸法および機械的情報
LEDは表面実装パッケージで提供されます。レンズカラーはウォータークリア、光源材料はリン化アルミニウムガリウムインジウム(AlInGaP)で、赤色光を発します。全ての寸法仕様はミリメートル(mm)で提供されます。特に注記がない限り、寸法の一般的な公差は±0.2 mmです。確実なはんだ付けのための適切なフットプリント設計を確保するため、部品自体および推奨されるPCB実装パッドレイアウトの詳細な寸法図がデータシートに含まれています。
. Ratings and Characteristics
3. 定格および特性
全ての定格は周囲温度(Ta)25°Cで規定されています。これらの限界を超えると、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。
- 3.1 絶対最大定格電力損失(Pd):
- 72 mWピーク順電流(IFP):
- 80 mA(パルス条件時:1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅)連続順電流(IF):
- 30 mA(DC)逆電圧(VR):
- 5 V動作温度範囲:
- -40°C ~ +85°C保存温度範囲:
-40°C ~ +100°C
3.2 電気的・光学的特性
- 以下のパラメータは、特に断りのない限り、Ta=25°C、順電流(IF)=20 mAで測定されます。光束(Φv):
- 代表値が提供されます。最小値および最大値はビンランクによって定義されます(セクション4参照)。CIEの明所視感度曲線に近似するフィルターを用いて測定。光度(Iv):
- 代表値が提供されます。最小値および最大値はビンランクによって定義されます。これは参考のための導出値です。視野角(2θ1/2):
- 120度(代表値)。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):
- 639 nm(代表値)。スペクトル放射強度が最大となる波長です。主波長(λd):
- 631 nm(代表値)。CIE色度図上で知覚される色を定義する単一波長です。公差は±1 nmです。スペクトル線半値幅(Δλ):
- 20 nm(代表値)。最大強度の半分で測定されるスペクトル幅です。順電圧(VF):
- 2.0 V(代表値)、2.4 V(最大値) at IF=20mA。公差は±0.1 Vです。逆電流(IR):
10 μA(最大値) at VR=5V。
3.3 はんだ付けプロファイル
J-STD-020B規格に準拠した、鉛フリー(Pbフリー)組立プロセス用の推奨赤外線(IR)リフローはんだ付けプロファイルが提供されます。このプロファイルは、プリヒート、ソーク、リフロー、冷却の各段階を含み、特定の時間と温度制約があり、ピーク時のパッケージ本体温度は260°Cを超えません。組立時のLEDパッケージへの熱損傷を防ぐため、このようなプロファイルへの遵守が重要です。
4. ビンランクシステム
- 光束出力の一貫性を確保するため、LEDは測定された光束に基づいてビンに仕分けされます。ビンコードは特定の範囲を定義します。LTST-M140KRKT(赤色、20mAで試験)の場合、定義されたビンは以下の通りです:B2:
- 光束 0.27 - 0.34 lm(光度 90 - 112 mcd)C1:
- 光束 0.34 - 0.42 lm(光度 112 - 140 mcd)C2:
- 光束 0.42 - 0.54 lm(光度 140 - 180 mcd)D1:
- 光束 0.54 - 0.67 lm(光度 180 - 224 mcd)D2:
光束 0.67 - 0.84 lm(光度 224 - 280 mcd)
各光度ビンの公差は±11%です。光度値(mcd)は参考のために提供されます。設計者は、アプリケーションに必要な輝度レベルを保証するため、発注時に必要なビンコードを指定する必要があります。
5. 代表性能曲線
- データシートには、設計解析を支援するための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、通常、順電流または周囲温度に対してプロットされ、非標準条件下でのデバイスの挙動に関する洞察を提供します。一般的な曲線は以下の通りです:相対光度 vs. 順電流:
- 最大定格まで、光出力が電流とともにどのように増加するかを示します。順電圧 vs. 順電流:
- ダイオードのIV特性を示します。相対光度 vs. 周囲温度:
- 光出力の熱的低下率を示し、高温アプリケーションで重要です。スペクトル分布:
- 相対強度対波長のプロットで、約639nmでのピークとスペクトル幅を示します。視野角パターン:
光度の角度分布を示す極座標図です。
6. ユーザーガイドおよび取り扱い説明
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。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は許容されます。指定外または強力な化学洗浄剤の使用は、プラスチックパッケージとレンズを損傷する可能性があります。
6.2 保管および湿気感受性
この部品は湿気に敏感です。密封された防湿バッグ(乾燥剤入り)が未開封の場合、LEDは30°C以下、相対湿度70%以下で保管し、1年以内に使用する必要があります。元の梱包を開封した後は、保管環境が30°C、60%RHを超えてはなりません。大気にさらされた部品は、168時間以内(JEDECレベル3)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、乾燥剤入りの密閉容器または窒素雰囲気中で保管しなければなりません。梱包から出して168時間以上保管されたLEDは、はんだ付け組立前に約60°Cで少なくとも48時間ベーキングを行い、吸収した湿気を除去し、リフロー中のポップコーン現象を防止する必要があります。
6.3 はんだ付け推奨事項
主に2つのはんだ付け方法がサポートされています:
リフローはんだ付け(推奨):
- プリヒート温度:150-200°C
- プリヒート時間:最大120秒
- ピーク温度:最大260°C(パッケージ本体)
- 液相線以上時間:最大10秒
- リフローサイクル数:最大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
- リードあたりのはんだ付け時間:最大3秒
- はんだ付けサイクル数:1回のみ
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、および使用するオーブンに依存するため、注意が必要です。提供されるプロファイルは、JEDEC規格に基づくガイドラインとして機能します。
6.4 駆動回路設計
LEDは電流駆動デバイスです。その光出力は主に順電流の関数であり、電圧ではありません。一貫した輝度を確保し、損傷を防ぐためには、駆動回路に電流制限機構を含める必要があります。複数のLEDを並列に接続する場合は、各LEDと直列に個別の電流制限抵抗を使用することを強く推奨します。この方法は、個々のデバイスの順電圧(VF)のわずかなばらつきを補償し、均一な電流分配、ひいてはアレイ内の全てのLEDの均一な光度を確保します。電流制御なしで電圧源から直接LEDを駆動することは、熱暴走やデバイスの故障を引き起こす可能性があるため、推奨されません。
7. 梱包およびテープ&リール仕様
- LEDは、高速自動組立装置と互換性のあるテープ&リール形式で供給されます。主要な梱包詳細は以下の通りです:
- テープ幅:12 mm。
- リール直径:7インチ。
- フルリールあたりの数量:3000個。
- 端数品の最小発注数量:500個。
- 梱包はANSI/EIA-481仕様に準拠しています。
- キャリアテープの空きポケットはトップカバーテープで密封されています。
リールあたり、連続して最大2個の部品欠品が許容されます。
フィーダーシステムとの互換性を確保するため、キャリアテープ、カバーテープ、およびリールの詳細な寸法図が提供されます。
8. アプリケーションノートおよび注意事項
8.1 意図された用途
このLEDは、民生用電子機器、オフィス機器、家電製品などの一般的な目的の標準的な電子機器での使用を目的として設計されています。事前の協議および追加の認定なしに、故障が生命、健康、または安全に直接危険を及ぼす可能性のあるアプリケーション向けに特別に設計または認定されたものではありません。そのようなアプリケーションには、航空、輸送、交通制御、医療/生命維持システム、重要な安全装置などが含まれますが、これらに限定されません。
8.2 熱管理
パッケージには規定の電力損失がありますが、特に高温環境または最大電流付近で動作する場合、性能と寿命を維持するためには、PCBレベルでの効果的な熱管理が不可欠です。PCBレイアウトは、はんだパッド周囲に十分な銅面積を提供し、LED接合部から熱を放散するヒートシンクとして機能させる必要があります。
8.3 光学設計上の考慮事項
120度の視野角は、広角視認性が求められる状態表示やバックライトに適した、広く拡散した発光パターンを提供します。より集光されたビームが必要なアプリケーションでは、二次光学部品(例:レンズまたは反射板)が必要となります。ウォータークリアレンズは光吸収を最小限に抑え、AlInGaPチップからの出力を最大化します。
9. 技術および材料概要
LED仕様用語集
LED技術用語の完全な説明
光電性能
| 用語 | 単位/表示 | 簡単な説明 | なぜ重要か |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W (ルーメン毎ワット) | 電力ワット当たりの光出力、高いほどエネルギー効率が良い。 | エネルギー効率等級と電気コストを直接決定する。 |
| 光束 | lm (ルーメン) | 光源から発せられる全光量、一般に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを決定する。 |
| 視野角 | ° (度)、例:120° | 光強度が半分になる角度、ビーム幅を決定する。 | 照明範囲と均一性に影響する。 |
| 色温度 | K (ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の暖かさ/冷たさ、低い値は黄色がかった/暖かい、高い値は白っぽい/冷たい。 | 照明の雰囲気と適切なシナリオを決定する。 |
| 演色性指数 | 無次元、0–100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≥80は良好。 | 色の真実性に影響し、ショッピングモール、美術館などの高要求場所で使用される。 |
| 色差許容差 | マクアダム楕円ステップ、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。 | 同じロットのLED全体で均一な色を保証する。 |
| 主波長 | 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の色相を決定する。 |
| 分光分布 | 波長 vs 強度曲線 | 波長全体の強度分布を示す。 | 演色性と色品質に影響する。 |
電気パラメータ
| 用語 | 記号 | 簡単な説明 | 設計上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 順電圧 | Vf | LEDを点灯するための最小電圧、「始動閾値」のようなもの。 | ドライバ電圧は≥Vfでなければならず、直列LEDの場合は電圧が加算される。 |
| 順電流 | If | LEDの正常動作のための電流値。 | 通常は定電流駆動、電流が明るさと寿命を決定する。 |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間耐えられるピーク電流、調光やフラッシュに使用される。 | パルス幅とデューティサイクルは損傷を避けるために厳密に制御する必要がある。 |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧、それを超えると破壊される可能性がある。 | 回路は逆接続や電圧スパイクを防ぐ必要がある。 |
| 熱抵抗 | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗、低いほど良い。 | 高い熱抵抗はより強力な放熱を必要とする。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電に耐える能力、高いほど脆弱性が低い。 | 生産時には帯電防止対策が必要、特に敏感なLEDには。 |
熱管理と信頼性
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実際の動作温度。 | 10°Cの低下ごとに寿命が2倍になる可能性がある;高すぎると光衰、色ずれを引き起こす。 |
| 光束減衰 | L70 / L80 (時間) | 明るさが初期の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「サービス寿命」を直接定義する。 |
| 光束維持率 | % (例:70%) | 時間経過後に残った明るさの割合。 | 長期使用における明るさの保持能力を示す。 |
| 色ずれ | Δu′v′またはマクアダム楕円 | 使用中の色変化の程度。 | 照明シーンでの色の一貫性に影響する。 |
| 熱劣化 | 材料劣化 | 長期的な高温による劣化。 | 明るさ低下、色変化、または開放回路故障を引き起こす可能性がある。 |
パッケージングと材料
| 用語 | 一般的な種類 | 簡単な説明 | 特徴と応用 |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC、PPA、セラミック | チップを保護し、光学的/熱的インターフェースを提供するハウジング材料。 | EMC:耐熱性が良く、低コスト;セラミック:放熱性が良く、寿命が長い。 |
| チップ構造 | 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:放熱性が良く、効率が高い、高電力用。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、珪酸塩、窒化物 | 青チップを覆い、一部を黄/赤に変換し、白に混合する。 | 異なる蛍光体は効率、CCT、CRIに影響する。 |
| レンズ/光学 | 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。 |
品質管理とビニング
| 用語 | ビニング内容 | 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、各グループに最小/最大ルーメン値がある。 | 同じロット内で均一な明るさを保証する。 |
| 電圧ビン | コード例:6W、6X | 順電圧範囲でグループ化される。 | ドライバのマッチングを容易にし、システム効率を向上させる。 |
| 色ビン | 5ステップマクアダム楕円 | 色座標でグループ化され、狭い範囲を保証する。 | 色の一貫性を保証し、器具内の不均一な色を避ける。 |
| CCTビン | 2700K、3000Kなど | CCTでグループ化され、各々に対応する座標範囲がある。 | 異なるシーンのCCT要件を満たす。 |
テストと認証
| 用語 | 標準/試験 | 簡単な説明 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 一定温度での長期照明、明るさの減衰を記録する。 | LED寿命の推定に使用される (TM-21と併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定標準 | LM-80データに基づいて実際の条件下での寿命を推定する。 | 科学的な寿命予測を提供する。 |
| IESNA | 照明学会 | 光学的、電気的、熱的試験方法を網羅する。 | 業界で認められた試験基盤。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質 (鉛、水銀) がないことを保証する。 | 国際的な市場参入要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明製品のエネルギー効率と性能認証。 | 政府調達、補助金プログラムで使用され、競争力を高める。 |