SMD LED LTST-C171KDKT データシート - 赤色 AllnGaP - 20mA - 50mW - 英語技術文書

1. 製品概要

本ドキュメントは、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）実装向けに設計されており、幅広い電子機器における設置スペースが限られた用途に適しています。

1.1 主な特徴

• RoHS（有害物質使用制限）指令に準拠。
• 赤色発光に超輝度アルミニウムインジウムガリウムリン（AllnGaP）半導体チップを採用しています。
• 自動実装機用に、業界標準の8mmテープに巻かれ、直径7インチのリールで供給されます。
• EIA（Electronic Industries Alliance）標準フォームファクタでパッケージ化されています。
• 集積回路（IC）の駆動レベルと電気的に互換性があります。
• 自動実装装置との互換性を考慮して設計されています。
• 標準的な赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに耐えます。

1.2 ターゲットアプリケーション

このLEDは、様々な分野において状態表示灯、バックライト、または信号源として使用することを目的としています。

• 通信機器（例：コードレス/携帯電話）。
• オフィスオートメーション機器（例：ノートブックコンピュータ、ネットワークシステム）。
• 家電製品と民生用電子機器。
• 産業用制御盤および計装盤。
• キーパッドまたは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ー。
• マイクロディスプレイおよびシンボリック照明器具。

パッケージ寸法と構成

本デバイスは、赤色AllnGaP光源を封入したウォータークリアレンズを備えています。全ての寸法仕様はミリメートル（mm）で表記されています。特に明記されていない限り、全ての直線寸法の標準公差は±0.1 mmです。パッケージ外形、リード配置、および推奨PCBフットプリントを定義した詳細な機械図面がデータシートに含まれており、適切な基板レイアウトと実装を保証します。

3. 定格と特性

特に断りのない限り、全ての仕様は周囲温度（Ta）25°Cで定義されています。絶対最大定格を超えると、デバイスに永久損傷が生じる可能性があります。

3.1 絶対最大定格

• 電力損失 (Pd): 50 mW
• ピーク順方向電流 (I_F(peak)): 40 mA (at 1/10 duty cycle, 0.1ms pulse width)
• Continuous DC Forward Current (I_F): 20 mA
• 逆電圧 (V_R): 5 V
• 動作温度範囲: -30°Cから+85°C
• 保管温度範囲： -40°Cから+85°C
• Infrared Reflow Soldering Condition： ピーク温度260°C、最大10秒間。

3.2 電気的および光学的特性

以下の表は、デバイスが公称順方向電流20mAで動作した場合の代表的な性能パラメータを詳細に示しています。

• 光度 (I_V): 4.5 - 45.0 mcd (ミリカンデラ)。測定は、CIE明所視比視感度曲線に一致するフィルターを装着したセンサーを使用して行います。
• 指向角 (2θ_1/2): 130度。軸上強度が半減する角度として定義される全角。
• ピーク発光波長（λ_P): 650 nm（代表値）。
• 主波長（λ_d): 630 - 645 nm。CIE色度図上で知覚される色点を表します。
• スペクトル線半値幅 (Δλ): 20 nm (typical)。ピークスペクトル強度の半分における波長帯域。
• 順方向電圧 (V_F): 1.6 - 2.4 V at I_F=20mA.
• Reverse Current (I_R): 10 μA (maximum) at V_R=5V.

3.3 静電気放電（ESD）に関する注意

本装置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管理手順に従う必要があります。これには、接地リストストラップや帯電防止手袋の使用、および潜在的な損傷や致命的な損傷を防ぐために、すべての機器および作業面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。

4. Bin Ranking System

生産における色と輝度の一貫性を確保するため、測定された光度に基づいてデバイスをビンに分類します。トレーサビリティのためにビンコードが印字されます。

4.1 光度ビニング

赤色バリアントの場合、ビンは以下のように定義されます（I=20mAで測定）：_F=20mA）：

• ビンJ： 4.5 - 7.1 mcd
• Bin K: 7.1 - 11.2 mcd
• Bin L: 11.2 - 18.0 mcd
• Bin M: 18.0 - 28.0 mcd
• Bin N: 28.0 - 45.0 mcd

各強度ビンの限界値には±15%の許容差が適用されます。

5. Performance Curve Analysis

データシートには、回路設計と性能予測に不可欠な主要特性のグラフ表示が含まれています。

5.1 電流-電圧（I-V）曲線

この曲線は順方向電圧（V）と順方向電流（I）の関係を示しています。_FこれはLEDの典型的なターンオン電圧と動的抵抗を示しており、電流制限回路の設計に重要です。_F5.2 相対光束対順方向電流

5.2 相対光束対順方向電流

このグラフは、駆動電流に対する光出力のスケーリングを示しています。推奨動作範囲内ではほぼ線形関係を示し、電流変調による輝度制御を支援します。

5.3 Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

この曲線は、光出力の熱的低下特性を示しています。接合温度の上昇に伴い光度は一般に低下し、高温環境や高駆動電流で動作するアプリケーションにおいて重要な要素となります。

5.4 分光分布

分光分布プロットは、波長の関数としての放射光強度を示しています。これはピーク波長（λ_P）とスペクトル半値幅（Δλ）を確認し、赤色発光の色純度を定義しています。

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可能です。指定外の化学洗浄剤は、エポキシ樹脂レンズやパッケージを損傷する可能性があります。

6.2 推奨PCBパッドレイアウト

信頼性の高いはんだ接合の形成、適切な位置合わせ、十分な機械的強度を確保するために、推奨はんだパッド形状の詳細図を提供しています。このフットプリントに従うことは、リフローはんだ付けを成功させるために極めて重要です。

6.3 テープ・アンド・リール包装仕様

本デバイスは、エンボス加工されたキャリアテープにプロテクティブカバーテープを貼付した状態で供給されます。主な包装詳細は以下の通りです：

• キャリアテープ幅：8 mm。
• リール直径：7インチ（178 mm）。
• 1リールあたりの数量：3000個。
• 端数ロットの最小発注数量：500個。
• 包装はANSI/EIA-481規格に準拠しています。

7. アプリケーションノートと注意事項

7.1 想定される用途

本コンポーネントは、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。故障が直接的に生命や健康を脅かす可能性のある安全至上用途（例：航空、医療用生命維持装置、交通制御）には適していません。そのような用途に使用する場合は、メーカーにご相談ください。

7.2 保管条件

• シールド包装： 30°C以下、相対湿度90%以下で保管してください。乾燥剤入りの防湿バッグが未開封の場合、保存期間は1年間です。
• 開封済みパッケージ： 密封バッグから取り出した部品は、保管環境が30°C / 60% RHを超えてはなりません。開封後672時間（28日）以内にIRリフローはんだ付けを完了することが推奨され、これは Moisture Sensitivity Level (MSL) 2a に相当します。より長く大気に曝露した場合は、リフロー時のポップコーン現象を防止するため、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも20時間のベーキングが必要です。

7.3 はんだ付けに関する推奨事項

リフローはんだ付け（鉛フリープロセス）：

• プリヒート温度：150-200°C
• プリヒート時間：最大120秒
• ピークボディ温度：最大260°C
• 260°C以上時間：合計最大10秒（最大2リフローサイクル）

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：最大3秒（1回のみ）

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、およびリフロー炉に依存します。記載の条件は、JEDEC規格および部品レベル検証に基づくガイドラインです。

7.4 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列に駆動する際に均一な輝度を確保するには、各LEDに直列に個別の電流制限抵抗を配置する必要があります。これにより、デバイスごとの順方向電圧（V_F）の自然なばらつきを補償し、電流の偏りや照明の不均一を防ぎます。直列抵抗なしで電圧源から直接LEDを駆動することは推奨されず、早期故障の原因となる可能性があります。

8. 技術的詳細解説と設計上の考慮事項

8.1 AllnGaP技術

アルミニウムインジウムガリウムリン（AllnGaP）は、特に高効率の赤色、橙色、黄色LEDの製造に適した半導体材料システムである。ガリウムヒ素リン（GaAsP）などの従来技術と比較して、AllnGaPは著しく高い発光効率（電気ワット当たりの光出力）、優れた温度安定性、および高い色純度を提供する。これにより、明るく信頼性の高い赤色インジケータが必要な用途での第一選択肢となっている。

8.2 熱マネジメント

パッケージは小型ですが、接合部温度の管理は長期信頼性と光出力維持にとって極めて重要です。最大50mWの電力損失定格を遵守する必要があります。設計者は、LED接合部から周囲環境への熱経路を考慮すべきです。PCB上に十分な銅箔パッド面積を確保することでヒートシンクとして機能し、放熱を助け動作接合温度を低下させ、それにより発光強度と寿命を維持できます。

8.3 光学設計に関する考慮事項

130度の視野角は、これを広角LEDとして分類します。これは、広範囲の視点から視認性が必要な状態インジケータに最適です。より集光されたビームが必要な用途では、二次光学部品（レンズやライトパイプなど）が必要となります。ウォータークリアレンズは、チップからの光取り出し効率を可能な限り高め、前方への発光強度を最大化します。

8.4 代替技術との比較

このAllnGaP赤色LEDの主な利点は、輝度と効率の両立にあります。最高輝度が求められない要求の低い用途では、旧来のGaAsP LEDが低コストの代替となる可能性がありますが、それらはより暗く、効率も低くなります。深赤色または赤外線放射を必要とする用途では、ガリウムヒ素（GaAs）またはアルミニウムガリウムヒ素（AlGaAs）チップが使用される場合があります。選択は、用途の特定の波長、効率、およびコスト目標に依存します。