SMD LED LTST-T180UWET データシート - 120度視野角 - 順電圧2.45-3.25V - 電流30mA - 黄色レンズ付き白色LED - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTST-T180UWETは、自動化されたプリント基板（PCB）実装向けに設計された表面実装デバイス（SMD）発光ダイオード（LED）です。スペースが限られた用途に適したコンパクトな形状を特徴とします。LEDは黄色調のレンズを通して白色光を発し、これは知覚される色温度や光の拡散に影響を与える可能性があります。この部品は、赤外線（IR）リフローはんだ付けプロファイルへの適合性を含め、大量生産プロセス向けに設計されています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDの主な特徴は、RoHS（有害物質使用制限）指令への準拠、自動ピックアンドプレース装置向けの7インチリール上の8mmテープ包装、JEDEC Level 3の湿気感受性規格に基づくプリコンディショニングを含みます。主な用途は、通信機器、オフィスオートメーション機器、家電製品、産業用制御パネル、屋内サインに及びます。信頼性の高いコンパクトな光源が必要とされる状態表示、シンボル照明、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

周囲温度（Ta）25°Cにおいて、信頼性を確保し損傷を防ぐための動作限界が定義されています。最大許容損失は97.5 mWです。パルス条件（デューティサイクル1/10、パルス幅0.1ms）下で100 mAのピーク順電流に耐え、推奨される連続DC順電流は30 mAです。動作および保管温度範囲は-40°Cから+100°Cです。

2.2 熱特性

最大許容接合温度（Tj）は125°Cです。接合部から周囲環境への熱抵抗（Rθja）の代表値は60°C/Wです。このパラメータは熱設計において極めて重要です。LEDで消費される電力1ワットごとに、接合温度は周囲温度より60°C上昇します。連続動作中に接合部を安全限界内に保つためには、適切なPCBレイアウト、および必要に応じて追加の放熱対策を考慮する必要があります。

2.3 電気的・光学的特性

Ta=25°C、順電流（IF）20mAで測定された主要性能パラメータが定義されています。光度（Iv）は代表値で1500 mcd（ミリカンデラ）から3050 mcdの範囲にあり、明るい出力を示します。視野角（2θ1/2）（軸上の強度の半分に低下する全角として定義）は120度で、非常に広い照射範囲を提供します。順電圧（VF）は最小2.45Vから最大3.25Vの範囲です。逆電圧（VR）5V印加時の逆電流（IR）は最大10 μAと規定されており、このデバイスは逆バイアス動作向けに設計されていないことに注意が必要です。

3. ビン区分システムの説明

LEDは、主要パラメータに基づいてビンに分類され、量産における一貫性を確保します。これにより、設計者は特定の回路や輝度要件を満たす部品を選択できます。

3.1 順電圧（VF）区分

LEDは4つの電圧ビン（D5からD8）に分類され、各ビンは20mA時で2.45Vから3.25Vまでの0.2V範囲を持ちます。各ビンには±0.1Vの許容差が適用されます。これは、予測可能な電圧降下を持つ電源や電流制限回路の設計に役立ちます。

3.2 光度（IV）区分

3つの強度ビンが定義されています：W2（1500-1800 mcd）、X1（1800-2340 mcd）、X2（2340-3050 mcd）。各ビンには±11%の許容差が適用されます。より高いビンを選択することで、より大きな光出力が確保され、高い視認性が必要な用途や、材料を通した光拡散を補償する必要がある場合に役立ちます。

3.3 色度区分

CIE 1931色度図上の色度座標（x, y）は、6つの主要グループ（A1からF1）にビン分けされます。各ビンは色度図上の四角形領域を定義します。ビン内の色相（x, y）の許容差は±0.01です。このビン分けは、バックライトアレイや均一な外観が求められる状態表示など、複数のLED間での色の一貫性が重要な用途において極めて重要です。

4. 性能曲線分析

文書内で特定のグラフデータ（例：代表曲線）が参照されていますが、提供された表形式データから分析が可能です。順電流（IF）と順電圧（VF）の関係は非線形であり、ダイオードに典型的な特性です。20mAの試験条件は標準動作点を提供します。120度の広い視野角は、光が集束ビームではなく広い領域に放射されるランバート型または類似の放射パターンを示唆しています。接合温度による光度と順電圧の変動は設計上の重要な考慮事項です。一般的に、温度が上昇するとLEDの効率は低下し、順電圧は低下します。

5. 機械的仕様および包装情報

5.1 パッケージ寸法

このLEDはEIA標準のSMDパッケージフットプリントに準拠しています。特に断りのない限り、すべての寸法はミリメートル単位で提供され、標準公差は±0.2mmです。本体の長さ、幅、高さ、リード/パッド間隔の具体的な寸法はパッケージ図面で定義されており、正確なPCBランドパターンを作成するために不可欠です。

5.2 極性識別とパッド設計

この部品には、赤外線または気相リフローはんだ付けのための推奨PCB実装パッドレイアウト図が含まれています。このレイアウトは、適切なはんだ接合部の形成と機械的安定性を確保します。図面には通常、陽極と陰極のパッドが示されており、これはLEDパッケージ自体の極性マーキング（切り欠き、ドット、または短いリードなど）と正しく整合させる必要があります。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 推奨IRリフロープロファイル

J-STD-020B標準を参照した、鉛フリー（Pb-free）プロセス用のリフローはんだ付けプロファイルが提案されています。このプロファイルには、特定の時間と温度制約を持つ予熱、熱浸漬、リフロー、冷却の各段階が含まれ、ピーク温度は260°Cを超えないものとされています。LEDパッケージやレンズへの熱損傷を防ぐためには、このプロファイルへの遵守が必要です。

6.2 保管条件

LEDは湿気に敏感です。乾燥剤入りの元の防湿袋に密封された状態では、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。袋を開封した後は、保管環境が30°C、相対湿度60%を超えてはなりません。168時間を超えて大気にさらされた部品は、はんだ付け前に約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 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されたアルコール系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エポキシレンズやパッケージを損傷する可能性があります。

7. 包装および発注情報

標準包装は、直径7インチのリールに巻かれた8mmテープで、1リールあたり5000個です。端数用に最小発注数量500個が用意されています。テープおよびリールの仕様はANSI/EIA 481標準に準拠しています。包装には空ポケットを密封するためのトップカバーテープが含まれており、連続して欠品できる部品数には制限があります。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

このLEDは、民生電子機器（電話、ノートパソコン、家電）の状態表示、ネットワーク機器や産業用制御装置のボタンやパネルのバックライト、屋内サインの低照度照明に最適です。その広い視野角は、様々な角度から光が見える必要がある用途に適しています。

8.2 設計上の考慮事項

1. 電流制限：常に直列抵抗または定電流ドライバを使用して、順電流を30mA DC以下に制限してください。回路設計では、適切な電流制御を確保するために順電圧ビンを考慮する必要があります。
2. 熱管理：60°C/Wの熱抵抗を考慮してください。高電流での連続動作の場合、PCBが効果的に熱を放散し、接合温度を125°C未満に保つことを確認してください。
3. 光学設計：黄色レンズは出力光の色に影響を与えます。純白の光が必要な場合は、色度ビンを確認してください。広い視野角は、特定の用途でビームを整形するために拡散板や導光板を必要とする場合があります。
4. ESD対策：このモデルに対して明示されていませんが、実装時にはLEDに対する標準的なESD取り扱い予防措置を推奨します。

9. 技術比較と差別化

一般的なSMD LEDと比較して、この部品は電圧、強度、色の特定のビン分けを提供し、生産ロットにおけるより高い一貫性を実現します。120度の視野角は、多くの標準LED（60-90度の場合が多い）よりも顕著に広く、より広い照射を提供します。JEDEC Level 3プリコンディショニングおよび標準IRリフロープロファイルへの適合性は、標準的な表面実装ラインに対する堅牢性を示しています。明示的な熱抵抗定格は、より簡素なデータシートではしばしば省略される熱設計のための具体的なパラメータを提供します。

10. 技術パラメータに基づくよくある質問

Q: 5V電源で使用する場合、抵抗値はいくつにすべきですか？
A: オームの法則（R = (電源電圧 - Vf) / If）と最悪ケースのVf（20mA時最大3.25V）を使用すると、最小抵抗値は（5 - 3.25）/ 0.02 = 87.5オームです。代表的なLEDの場合、電流が20mAを超えないようにするため、100オームまたはそれより少し高い標準値を使用してください。

Q: 調光のためにPWM信号でこのLEDを駆動できますか？
A: はい、パルス動作は可能です。絶対最大定格では、デューティサイクル1/10、パルス幅0.1msの条件下で100mAのピーク電流が許容されています。PWM調光の場合、時間平均電流が30mA DC定格を超えないこと、およびオンパルス中の瞬間電流がピーク定格を遵守することを確認してください。

Q: 温度は輝度にどのように影響しますか？
A: LEDの光出力は、一般に接合温度が上昇すると減少します。温度にわたる正確な輝度制御には、フィードバックまたは補償が必要になる場合があります。熱抵抗値は、特定の動作条件における予想される接合温度上昇を計算するのに役立ちます。

11. 実践的な設計および使用事例

事例：フロントパネル状態表示アレイ
ネットワークルーターにおいて、10個のLTST-T180UWET LEDが異なるポートのリンク状態を示すために使用されています。設計手順は以下の通りです：1）パネル全体で均一な輝度と色調を確保するため、同じ強度ビン（例：X1）および色度ビンからLEDを選択する。2）推奨パッドレイアウトでPCBを設計する。3）3.3V電源ラインを使用し、LEDあたり約18mAの電流制限抵抗を計算する（例：（3.3V - 代表値2.85V）/ 0.018A = 25オーム）。4）特にすべてのLEDが連続点灯する場合、パッド周囲のPCB銅面積がヒートシンクとして十分であることを確認する。5）実装時に指定されたリフロープロファイルに従う。6）実装後に外観検査を行い、適切なはんだ付けと位置合わせを確認する。

12. 原理紹介

発光ダイオードは、電流が流れると光を発する半導体デバイスです。この現象はエレクトロルミネセンスと呼ばれ、デバイス内で電子が正孔と再結合する際に、光子の形でエネルギーを放出することで起こります。光の色は、半導体材料のエネルギーバンドギャップによって決まります。白色LEDは通常、青色または紫外線LEDチップに蛍光体材料を塗布し、放出された光の一部をより長い波長（黄色、赤）に変換することで作られ、白色として知覚される混合光が得られます。この特定モデルの黄色レンズは、スペクトル出力をさらに調整したり、光を拡散させたりする可能性があります。

13. 開発動向

SMD LED技術の一般的な動向は、より高い発光効率（電気入力ワットあたりの光出力の向上）、白色LEDの改良された演色評価数（CRI）、および高密度レイアウトを可能にするより小さなパッケージサイズに向かって進み続けています。また、より高温の動作条件下での信頼性の向上、および高解像度ディスプレイや自動車照明などの用途の要求を満たすための色と光束のより精密なビン分けにも焦点が当てられています。すべての電子デバイスにおけるエネルギー効率向上の推進は、最適な性能特性を持つLEDの採用をさらに促進しています。