SMD LED LTST-T680UWET データシート - 白色光、黄色レンズ - 30mA、108mW - 技術文書

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) LTST-T680UWET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) 実装プロセス向けに設計されており、スペースに制約のあるアプリケーションに適した小型フォームファクタを特徴とします。LEDは、黄色調のレンズ材料を通して白色光を放射します。その主な機能は、多様な民生電子機器、コンピューティングデバイス、通信機器、および表示システムにおいて、インジケータまたはバックライト光源として機能することです。

1.1 主な特長

• RoHS (有害物質使用制限) 指令に準拠。
• 自動ピックアンドプレース装置用に、7インチ径リール上の8mmテープに包装。
• 標準EIA (Electronic Industries Alliance) パッケージ外形。
• 集積回路 (IC) ロジックレベルと電気的に互換性あり。
• 標準的な赤外線 (IR) リフローはんだ付けプロセスとの互換性を考慮して設計。
• JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) 湿気感受性レベル3に事前調整済み。

1.2 対象アプリケーション

• 民生用機器の状態表示およびバックライト。
• 一般的な表示器およびディスプレイのバックライト。
• 特殊および装飾照明アプリケーション。
• 産業機器の状態表示およびパネル照明。

2. パッケージ寸法および機械的特性データ

LTST-T680UWETは、標準的なSMD LEDパッケージを採用しています。レンズ色は黄色で、発光色は白色です。PCBフットプリント設計および部品配置に必要なすべての重要な寸法は、データシートの図面に記載されています。特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートル (mm) 単位で、標準公差は±0.2 mmです。設計者は、適切なPCBパッドレイアウトおよび実装クリアランスを確保するために、詳細な寸法図面を参照する必要があります。

3. 定格および特性

特に記載がない限り、すべてのパラメータは周囲温度 (Ta) 25°Cで規定されています。絶対最大定格を超えると、デバイスに永久的な損傷を与える可能性があります。

3.1 絶対最大定格

• 消費電力 (Pd):108 mW
• ピーク順方向電流 (I_F(peak)):100 mA (デューティサイクル1/10、パルス幅0.1ms時)
• 連続順方向電流 (I_F):30 mA DC
• 動作温度範囲:-40°C ～ +85°C
• 保管温度範囲:-40°C ～ +100°C

3.2 推奨IRリフロープロファイル

本コンポーネントは、鉛フリー (Pb-free) はんだ付けプロセスに適しています。推奨される赤外線リフローはんだ付けプロファイルは、J-STD-020B規格に準拠しています。このプロファイルは、LEDパッケージを損傷することなく信頼性の高いはんだ接合を確保するために、予熱上昇率、ソーク時間および温度、ピークリフロー温度、冷却速度などの重要なパラメータを定義します。

3.3 電気的・光学的特性

以下の表は、標準テスト電流20mAで駆動した場合の代表的な性能パラメータの詳細を示しています。

• 光度 (I_V):2100 - 3300 mcd (ミリカンデラ)。CIEの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。
• 指向角 (2θ_1/2):120度。強度がピーク軸値の半分に低下する全角として定義されます。
• 色度座標 (x, y):CIE 1931色度図上で約 (0.31, 0.31)。白色点を定義します。
• 順方向電圧 (V_F):2.8V - 3.6V。
• 逆方向電流 (I_R):逆方向電圧 (V_R) 5V時、最大10 μA。注: このデバイスは逆バイアス下での動作を想定していません。

4. ビニングおよびランク分けシステム

生産ロットの一貫性を確保するため、LEDは主要なパラメータに基づいてビンに分類されます。これにより、設計者は輝度、電圧、色に関して特定のアプリケーション要件を満たす部品を選択できます。

4.1 順方向電圧 (V_F) ランク

LEDは、20mA時の順方向電圧降下によってビニングされます。ビンはD7 (2.8V - 3.0V) からD10 (3.4V - 3.6V) の範囲で、各ビンの公差は±0.1Vです。これは、定電流回路の設計や、複数LEDアレイにおける均一な輝度を確保するために重要です。

4.2 光度 (I_V) ランク

LEDは、光出力強度によって分類されます。主要なビンはX1 (2100 - 2630 mcd) およびX2 (2630 - 3300 mcd) で、各ビン内の公差は±15%です。このランク分けは、最終アプリケーションで所望の輝度レベルを達成するのに役立ちます。

4.3 色度ランク

詳細な色度ビニングシステムは、コード (Z1-Z4, Y1-Y8, X1-X4, W1-W8) を使用して定義されています。各ビンは、CIE 1931 (x, y) 色度図上の4つの角点を持つ四角形領域を指定します。この精密なビニングにより、放射される白色光の色調が厳密に管理され、x座標およびy座標の両方で±0.01の公差が確保されます。データシートには、これらの座標境界の完全な表と、色度座標領域の図示が含まれています。

5. 代表的な性能曲線

データシートには、回路設計および熱管理に不可欠な主要な関係性のグラフ表示が提供されています。これらの曲線は通常、以下を示します:

• 順方向電流 vs. 順方向電圧 (I-V曲線):非線形関係を示し、動作点および消費電力の決定に重要です。
• 光度 vs. 順方向電流:最大定格まで、駆動電流の増加に伴って光出力がどのように増加するかを示します。
• 光度 vs. 周囲温度:接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示し、高温環境では重要です。
• 相対分光分布:異なる波長にわたって放射される光の強度を描き、色特性を定義します。

6. ユーザーガイドおよび実装手順

6.1 洗浄手順

未指定の化学洗浄剤は、LEDパッケージを損傷する可能性があるため使用しないでください。はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、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ができます。

6.2 推奨PCBパッドレイアウト

赤外線または気相リフローはんだ付け時に適切なはんだフィレット形成および機械的安定性を確保するために、PCB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。このパターンに従うことは、信頼性の高い実装にとって極めて重要です。

6.3 テープ・リール包装仕様

コンポーネントは、保護カバーテープ付きの産業標準エンボスキャリアテープで供給されます。テープポケット、ピッチ、および全体のテープ幅の詳細な寸法は、自動実装装置との互換性を確保するために規定されています。

6.4 リール仕様

LEDは、7インチ (178mm) 径のリールに巻かれています。各リールには2000個が含まれます。包装はANSI/EIA-481規格に準拠しています。仕様には、連続して許容される空ポケットの最大数 (2つ) およびテープのシーリング要件が含まれます。

7. 重要な注意事項およびアプリケーションノート

7.1 使用目的および信頼性

このLEDは、オフィス機器、通信機器、家電製品などの標準的な電子機器での使用を想定して設計されています。事前の協議および特定の認定なしに、故障が直接生命または健康を危険にさらす可能性のあるアプリケーション (例: 航空、医療生命維持装置、重要な安全システム) での使用は意図されていません。

7.2 保管および取り扱い条件

未開封パッケージ:湿気感受性デバイスは、防湿バッグ内に乾燥剤とともに包装されています。バッグシール日から1年以内に使用し、保管条件は温度≤30°C、相対湿度 (RH) ≤70%で保管してください。

開封済みパッケージ:元のバッグを開封した後は、周囲の保管条件が30°Cおよび60% RHを超えないようにしてください。周囲環境にさらされたコンポーネントは、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。開封後の長期保管の場合は、LEDを乾燥剤を入れた密閉容器または窒素パージ乾燥器に保管し、リフロー時にポップコーン現象を引き起こす可能性のある湿気の吸収を防止してください。

8. 設計上の考慮点およびアプリケーション提案

LTST-T680UWETを設計に統合する際には、いくつかの要因を考慮する必要があります。順方向電圧のビニングは、特に並列接続された場合に、複数のLED間で一貫した電流と輝度を確保するために、定電流抵抗またはドライバ回路の慎重な設計を必要とします。120度の広い指向角は、集光ビームではなく広い照射を必要とするアプリケーションに適しています。熱管理は重要です。最大接合温度を超えてはならず、これにはPCBの熱伝導率、周囲温度、およびLEDの消費電力の考慮が含まれます。最良のはんだ付け結果を得るには、熱衝撃やはんだ付け不良を避けるために、提供されたリフロープロファイルを正確に従ってください。

9. 技術比較および差別化

一般的なSMD LEDと比較して、このコンポーネントは、光度、順方向電圧、および色度について定義され管理されたビニングを提供します。このレベルの分類は、設計者に予測可能な性能を提供し、一貫した視覚的外観と輝度を必要とする製品にとって不可欠です。JEDECレベル3への事前調整は、指定されたフロアライフを持つ標準的な表面実装プロセスに耐えられる堅牢なパッケージであることを示し、実装関連の故障リスクを低減します。

10. よくある質問 (技術パラメータに基づく)

Q: このLEDを最大連続電流30mAで駆動できますか？
A: 可能ではありますが、絶対最大定格で動作すると寿命が短縮され、接合温度が上昇します。最適な信頼性と長寿命のためには、より低い電流 (例: 20mA) にデレーティングすることをお勧めします。

Q: 詳細な色度ビニング表の目的は何ですか？
A: 複数のLEDを並べて使用するアプリケーション (例: バックライトアレイ、表示器) で、精密な色合わせを可能にします。同じ色度ビンからLEDを選択することで、目立つ色ずれのない均一な白色外観を確保できます。

Q: バッグ開封後の168時間のフロアライフが重要なのはなぜですか？
A: SMD LEDパッケージは空気中の湿気を吸収する可能性があります。高温リフロー工程中に、この閉じ込められた湿気が急速に気化し、内部剥離やクラック (ポップコーン現象) を引き起こす可能性があります。168時間の制限は、指定された湿気感受性レベルに対する安全な暴露時間です。

11. 実用的な設計および使用例

例1: 状態表示パネル:ネットワークルーターでは、複数のLTST-T680UWET LEDを半透明プラスチックキャップの後ろに使用して、電源、ネットワークアクティビティ、ポート状態を表示できます。広い指向角により、さまざまな角度から視認性が確保されます。同じV_FおよびI_VビンのLEDを使用することで、共通の定電流抵抗ネットワークで駆動した場合にすべてのインジケータが等しい輝度を持つことを保証します。

例2: メンブレンスイッチ用バックライト:LEDは、シリコーンゴムキーパッドの後ろのフレキシブルPCBに実装され、均一なバックライトを提供できます。黄色のレンズは、オーバーレイグラフィックスと組み合わせることで、暖白色または特定の色の光を作り出すのに役立ちます。IRリフローとの互換性により、フレックス回路上の他のSMDコンポーネントと同時にはんだ付けすることができます。

12. 動作原理

LEDは半導体ダイオードです。特性閾値を超える順方向電圧が印加されると、デバイスの活性領域内で電子と正孔が再結合し、光子 (光) の形でエネルギーを放出します。光の色は、使用される半導体材料のエネルギーバンドギャップによって決定されます。白色LEDは通常、青色発光半導体チップに蛍光体層を塗布したものを使用します。蛍光体は青色光の一部を吸収し、黄色光として再放射します。残りの青色光と変換された黄色光の混合は、人間の目には白色として知覚されます。外部の黄色レンズは、最終的な色出力および視認特性をさらに調整します。

13. 技術トレンド

SMD LED技術の一般的なトレンドは、より高い発光効率 (電気入力1ワットあたりのより多くの光出力) に向かって継続しており、より明るいディスプレイまたはより低い消費電力を可能にしています。また、より高い演色評価数 (CRI) および生産ロット間でのより精密な色の一貫性の向上も推進されています。パッケージングは、より小さなフットプリントからより高い電力密度およびより良い熱管理を可能にするように進化しています。さらに、スマート照明アプリケーション向けに、インテリジェントドライバおよび制御回路をLEDパッケージに直接統合することは、継続的な開発領域です。