SMD LED LTST-C170KSKT データシート - パッケージ寸法 - 順方向電圧 1.8-2.4V - 光度 28-112mcd - 黄色 - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、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。自動プリント基板（PCB）組立用に設計されており、広範な電子機器におけるスペース制約のある用途に最適です。

1.1 特徴

• RoHS（有害物質使用制限）指令に準拠しています。
• 黄色光を発光する超高輝度Aluminium Indium Gallium Phosphide（AlInGaP）半導体チップを採用しています。
• 効率的な自動ハンドリングのため、直径7インチのリールに巻かれた8mmテープ上に梱包されています。
• 標準EIA（Electronic Industries Alliance）パッケージ外形に準拠しています。
• 集積回路（IC）ロジックレベルと電気的に互換性があります。
• 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されています。
• 表面実装技術（SMT）で使用される標準的な赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに耐えます。

1.2 用途

このLEDは、以下のような幅広い表示および照明目的に適しています：

• 通信機器、オフィスオートメーション機器、家電製品、および産業用制御システム。
• キーパッドおよび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。
• マイクロディスプレイおよびパネルインジケータ。
• アプリケーションにおける一貫性を確保するため、主要パラメータに基づいてデバイスはビンに分類されます。これにより、設計者は特性が厳密にグループ化されたLEDを選択することができます。

2. パッケージ寸法および機械的情報

本デバイスは標準SMDパッケージを採用しています。レンズはウォータークリアであり、光源はAlInGaPチップにより黄色光を発します。全ての主要寸法はデータシート内の技術図面に記載されており、特に指定がない限り標準公差は±0.1 mmです。これには本体の長さ、幅、高さ、およびカソード/アノード端子の配置が含まれます。

3. 技術パラメータおよび特性

特に記載がない限り、全ての定格および特性は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。

3.1 絶対最大定格

これらの限界を超えるストレスは、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。

• 電力損失（Pd）：75 mW
• ピーク順方向電流（IFP）：80 mA（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅時）
• 連続順方向電流（IF）：30 mA DC
• 逆電圧（VR）：5 V
• 動作温度範囲：-55°C ～ +85°C
• 保管温度範囲：-55°C ～ +85°C
• 赤外線リフローはんだ付け条件：ピーク温度260°C、最大10秒間。

3.2 電気的・光学的特性

標準試験条件（IF = 20mA, Ta=25°C）下で測定された代表的な性能パラメータ。

• 光度（Iv）：28.0 - 112.0 mcd（ミリカンデラ）。実際の値はビン分けされています。
• 視野角（2θ1/2）：130度。これは、強度がピーク軸値の半分になる全角度です。
• ピーク発光波長（λP）：588.0 nm（代表値）。
• 主波長（λd）：587.0 - 594.5 nm。これは知覚される色を定義し、ビン分けされています。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：15 nm（代表値）。
• 順方向電圧（VF）：1.80 - 2.40 V。実際の値はビン分けされています。
• 逆電流（IR）：VR = 5V時、最大10 μA。

3.3 静電気放電（ESD）に関する注意

本デバイスは静電気放電および電気的サージに敏感です。取り扱い時には、接地リストストラップ、帯電防止手袋の使用、全ての装置が適切に接地されていることを確認するなど、適切なESD対策を実施する必要があります。規定の逆電圧定格は試験目的のみであり、LEDは逆バイアス下での動作を想定して設計されていません。

4. ビンランクシステム

To ensure consistency in application, devices are sorted into bins based on key parameters. This allows designers to select LEDs with tightly grouped characteristics.

4.1 順方向電圧（Vf）ランク

試験電流20mAでビン分け。各ビンの公差は±0.1V。

• ビン 3: 1.80V - 1.90V
• ビン 4: 1.90V - 2.00V
• ビン 5: 2.00V - 2.10V
• ビン 6: 2.10V - 2.20V
• ビン 7: 2.20V - 2.30V
• ビン 8: 2.30V - 2.40V

4.2 光度（Iv）ランク

試験電流20mAでビン分け。各ビンの公差は±15%。

• ビン N: 28.0 mcd - 45.0 mcd
• ビン P: 45.0 mcd - 71.0 mcd
• ビン Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd

4.3 色相（主波長 λd）ランク

試験電流20mAでビン分け。各ビンの公差は±1 nm。

• ビン J: 587.0 nm - 589.5 nm
• ビン K: 589.5 nm - 592.0 nm
• ビン L: 592.0 nm - 594.5 nm

5. 代表的な性能曲線分析

データシートには、回路設計および熱管理に重要な主要な関係性のグラフ表示が含まれています。

• 順方向電流 vs. 順方向電圧（I-V曲線）：指数関数的関係を示し、必要な電流制限抵抗値と電力損失を決定するために重要です。
• 光度 vs. 順方向電流：最大定格まで、光出力が電流と共にどのように増加するかを示します。
• 光度 vs. 周囲温度：接合温度が上昇するにつれて光出力が減少することを示し、高温環境でのアプリケーションに不可欠です。
• 相対分光パワー分布：ピーク波長約588 nmを中心とした発光スペクトルを示し、黄色光出力を確認します。
• 視野角パターン：光強度の角度分布を示す極座標図で、広い130度の視野角を確認します。

6. 組立および取り扱いガイドライン

6.1 洗浄

指定された洗浄剤のみを使用してください。指定外の化学薬品はLEDパッケージを損傷する可能性があります。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分未満浸漬してください。

6.2 推奨PCB実装パッドレイアウト

適切なはんだ接合部の形成、部品の位置合わせ、およびリフローはんだ付け時の熱緩和を確保するために、詳細なランドパターン（フットプリント）が提供されています。製造歩留まりと信頼性のために、このパターンに従うことが不可欠です。

6.3 はんだ付けプロセス

リフローはんだ付け（鉛フリープロセス推奨）：

• 予熱温度：150°C - 200°C
• 予熱時間：最大120秒。
• ピーク温度：最大260°C。
• 液相線以上時間（ピーク時）：最大10秒。リフロープロセスは2回以上繰り返さないでください。

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：接点ごとに最大3秒。これは一度のみ行ってください。

提供される温度プロファイルはJEDEC標準に基づいています。実際のプロファイルは、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合わせて特性評価する必要があります。

6.4 保管条件

密封防湿バッグ（MBP）：温度≤30°C、相対湿度（RH）≤90%で保管。乾燥剤入りの密封バッグ内での保存寿命は1年です。

バッグ開封後：温度≤30°C、相対湿度≤60%で保管。部品は暴露後672時間（28日）以内にIRリフローを施す必要があります。この期間を超えて保管する場合は、組立前に約60°Cで少なくとも20時間ベーキングを行い、吸収した湿気を除去し、リフロー時のポップコーン現象を防止してください。

7. 梱包情報

LEDは、保護カバーテープ付きのエンボス加工キャリアテープ上で供給されます。

• リールサイズ：直径7インチ（178 mm）。
• テープ幅：8 mm。
• 1リールあたりの数量：3000個。
• 最小梱包数量：残ロットの場合500個。
• 梱包はANSI/EIA-481仕様に準拠しています。リールあたり連続して最大2個の欠品（ポケット）が許容されます。

8. アプリケーションノートおよび注意事項

8.1 想定される用途

このLEDは、汎用電子機器（例：民生電子機器、オフィス機器、通信機器）向けに設計されています。故障が生命や健康に直接的なリスクをもたらす可能性のある安全クリティカルなアプリケーション（例：航空、医療生命維持、交通制御）には定格されていません。そのようなアプリケーションでは、適合性と信頼性要件を評価するために、部品メーカーへの相談が必須です。

8.2 設計上の考慮点

• 電流制限：順方向電流を所望の値（≤30 mA DC）に制限するために、常に外部直列抵抗が必要です。抵抗値はオームの法則を使用して計算します：R = (電源電圧 - VF) / IF。ここでVFは適切なビンからの順方向電圧です。
• 熱管理：電力損失（Pd = VF * IF）は75 mWを超えてはなりません。十分なPCB銅面積（推奨パッドレイアウトを使用）は、熱を放散し、より低い接合温度を維持するのに役立ち、光出力と寿命を維持します。
• 逆電圧保護：回路がLEDに潜在的な逆バイアスをかける場合（例：ACまたは多重化回路）、並列（カソード同士）に保護ダイオードを配置することを推奨します。

9. 技術比較および差別化

このコンポーネントの同クラスにおける主な利点は以下の通りです：

• 材料技術：AlInGaPの使用により、GaAsPなどの旧来技術と比較して、赤、オレンジ、黄色の色に対してより高い効率と優れた温度安定性を実現しています。
• 広い視野角：130度の視野角は、様々な角度から視認性が必要なステータスインジケータに適した、広く均一な照明を提供します。
• 堅牢なパッケージング：IRリフローはんだ付けおよび標準SMTプロセスとの互換性により、量産における高い信頼性を確保しています。
• 包括的なビン分け：3パラメータ（Vf、Iv、波長）のビン分けにより、複数のLEDを必要とするアプリケーションで正確な色と明るさのマッチングが可能です。

10. よくある質問（FAQ）

Q: 電流制限抵抗を計算するための代表的な順方向電圧は？

A: 保守的な設計（部品のばらつきがあっても電流が所望の限界を超えないことを保証する設計）のためには、指定したビンの最大Vf（例：ビン8の場合は2.40V）を使用してください。

Q: このLEDを3.3Vまたは5Vのロジック電源で駆動できますか？

A: はい。3.3V電源で目標電流20mAの場合、代表的なVfを2.0Vとすると、直列抵抗は約(3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65オームとなります。標準の68オーム抵抗が適しています。5V電源の場合、抵抗は約(5V - 2.0V) / 0.020A = 150オームとなります。

Q: 温度は明るさにどのように影響しますか？

A: 光度は周囲温度（ひいては接合温度）が上昇するにつれて減少します。データシートの光度 vs. 周囲温度曲線を参照してください。高温環境では、動作電流をディレーティングするか、放熱を改善する必要があるかもしれません。

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、発光スペクトルが最も強くなる単一波長です。主波長（λd）は色度座標から導出され、人間の目に同じ色に見える純粋な単色光の波長を表します。色の仕様にはλdの方がより関連性があります。

11. 設計および使用事例

シナリオ：ネットワークルーター用の複数LEDステータスパネルの設計。

1. 要件：電源、インターネット、Wi-Fi、イーサネット用の4つの黄色ステータスインジケータ。均一な明るさで、視覚的に色が一致している必要があります。
2. 選択：一貫性を確保するために、同じ光度ビン（例：高輝度用ビンQ）および同じ色相ビン（例：ビンK）からのLEDを指定します。順方向電圧ビンはマッチングにはそれほど重要ではありませんが、電源設計に影響します。
3. 回路設計：5Vシステムレールを使用。選択したVfを2.2V（中間値）、良好な明るさと寿命のための目標電流を20mAと仮定。抵抗計算：R = (5V - 2.2V) / 0.020A = 140オーム。わずかなディレーティング（約19mA）のために、150オームの標準抵抗を使用。
4. レイアウト：推奨ランドパターンを使用してPCB上にLEDを配置します。気流と熱結合防止のための十分な間隔を確保してください。各LEDをそれぞれの電流制限抵抗と共に5V電源に並列接続し、個々のマイクロコントローラGPIOピン（電流シンクモード設定）で制御します。
5. 製造：推奨IRリフロープロファイルに従ってください。組立後、光出力と色の一貫性を確認してください。

12. 動作原理の紹介

このLEDは半導体フォトニックデバイスです。そのコアはAlInGaP材料で作られたチップであり、p-n接合を形成しています。接合の内蔵電位を超える順方向電圧が印加されると、電子と正孔が接合を横切って注入されます。これらの電荷キャリアが再結合するとき、光子（光）の形でエネルギーを放出します。AlInGaP合金の特定の組成がバンドギャップエネルギーを決定し、それが直接発光の波長（色）を定義します—この場合は黄色領域（約587-595 nm）です。ウォータークリアエポキシレンズはチップを封止し、機械的保護を提供し、光出力ビームを整形します。

13. 技術トレンド

このようなSMD LEDの開発は、電子機器におけるいくつかの継続的なトレンドによって推進されています：

• 小型化：より高密度のPCB設計とより小型の最終製品を可能にするためのパッケージサイズの継続的な縮小。
• 効率向上：エピタキシャル成長とチップ設計の進歩により、より高い発光効率（電気ワットあたりのより多くの光出力）が得られ、電力消費と熱負荷が低減されます。
• 演色性と色域の向上：これは単色LEDですが、より広いトレンドとしては、ディスプレイバックライトや特殊照明向けに広い色域を実現するための狭帯域発光体の開発が含まれます。
• 信頼性と堅牢性の向上：パッケージ材料とプロセスの改善により、より長い動作寿命と、熱サイクル、湿度、その他の環境ストレスに対する耐性が向上します。
• 統合化：複数のLEDチップ（例：RGB）、制御回路、さらにはドライバーを単一のよりスマートなパッケージモジュールに統合する方向へのトレンド。