SMT CBI LED LTL-M11TB1H310U データシート - 白色拡散レンズ付き青色LED - 10mA - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTL-M11TB1H310Uは、表面実装技術（SMT）を用いた回路基板インジケータ（CBI）です。特定のLEDランプと組み合わせるために設計された黒色プラスチック製の直角ハウジング（ホルダー）で構成されています。主な機能は、電子回路基板上の状態表示またはインジケータランプとしての役割です。この製品ファミリーは、上面視認型または直角型の向き、水平または垂直配列の構成など、多様なオプションを提供し、組み立ての容易さのために積み重ね可能です。

1.1 中核的利点

• 表面実装設計：自動ピックアンドプレース組立を可能にし、製造効率と一貫性を向上させます。
• コントラストの向上：黒色ハウジング材質は、点灯したLEDに対して高いコントラスト比を提供し、視認性を向上させます。
• エネルギー効率：低消費電力と高発光効率が特徴です。
• 環境規制対応：これは、RoHS（有害物質の使用制限）指令に準拠した鉛フリー製品です。
• 光学設計：InGaN（窒化インジウムガリウム）青色半導体チップと、光出力を柔らかく拡散させる白色拡散レンズを組み合わせて使用しています。
• 信頼性スクリーニング：デバイスは、JEDEC Moisture Sensitivity Level 3に加速されたプリコンディショニングを実施しており、一般的なSMTプロセスに対応する堅牢なパッケージであることを示しています。

1.2 対象アプリケーション

このインジケータLEDは、以下のような幅広い一般的な電子機器に適しています：

• コンピュータ周辺機器および内部部品。
• 通信機器およびネットワーク機器。
• 民生用電子機器。
• 産業用制御システムおよび計測機器。

2. 技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性がある限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

• 電力損失（Pd）：最大80 mW。これは、デバイスが熱として安全に放散できる総電気電力です。
• ピーク順方向電流（I_FP）：最大100 mA、ただしパルス条件下（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 0.1ms）のみ。
• 直流順方向電流（I_F）：連続動作で最大20 mA。これは回路設計における重要なパラメータです。
• 動作温度（T_opr）：-40°C から +85°C。この産業用温度範囲での動作に対して定格されています。
• 保存温度（T_stg）：-40°C から +100°C。
• はんだ付け温度：最大5秒間260°Cに耐え、鉛フリーリフローはんだ付けプロファイルと互換性があります。

2.2 電気光学特性

特に指定がない限り、周囲温度（T_A）25°C、順方向電流（I_F）10mAで測定。

• 光度（I_V）：8.7 mcd（最小）、15 mcd（標準）、38 mcd（最大）。これは軸方向で知覚される明るさです。梱包袋に印字された分類コードは、実際の光度ビンに対応します。
• 視野角（2θ_1/2）：40度（標準）。これは光度が軸方向の値の半分に低下する全角であり、ビームの広がりを定義します。
• ピーク発光波長（λ_P）：468 nm（標準）。これはスペクトルパワー出力が最も高い波長です。
• 主波長（λ_d）：464 nm（最小）、470 nm（標準）、476 nm（最大）。これは、人間の目が光の色として知覚する単一波長であり、CIE色度図から導出されます。
• スペクトル線半値幅（Δλ）：20 nm（標準）。これは、発せられる青色光のスペクトル純度または帯域幅を示します。
• 順方向電圧（V_F）：I_F= 10mA時、2.7 V（最小）、3.1 V（標準）、3.8 V（最大）。これは、LEDが導通しているときの両端の電圧降下です。
• 逆方向電流（I_R）：逆方向電圧（V_R）5V時、最大10 μA。重要：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。この試験条件は特性評価のみを目的としています。

3. 性能曲線分析

データシートには、設計エンジニアにとって不可欠な代表的な特性曲線が参照されています。具体的なグラフは本文には再現されていませんが、通常は以下を含みます：

• I-V（電流-電圧）曲線：順方向電圧と順方向電流の関係を示し、適切な電流制限抵抗の選択に重要です。
• 相対光度 vs. 順方向電流：駆動電流の増加に伴う光出力の増加を示し、輝度と効率の最適化に役立ちます。
• 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において重要です。
• スペクトル分布：468 nmのピーク波長を中心とした、波長全体での相対パワー出力を示すグラフです。

これらの曲線により、設計者は非標準条件（異なる電流または温度）下でのデバイスの挙動を予測でき、堅牢な回路設計の基礎となります。

4. 機械的および梱包情報

4.1 外形寸法

このデバイスは直角SMTパッケージを採用しています。主な寸法上の注意点は以下の通りです：

• すべての寸法はミリメートルで提供され、括弧内にインチ単位が記載されています。
• 特に指定がない限り、一般的な公差は±0.25mm（±0.010インチ）が適用されます。
• ハウジング材質は黒色プラスチックです。
• 内蔵LEDは、白色拡散レンズを通して青色光を発します。

4.2 梱包仕様

部品は、自動組立に適したテープ＆リール形式で供給されます。

• キャリアテープ：黒色導電性ポリスチレン合金製、厚さ0.40mm ±0.06mm。10スプロケットホールピッチの累積公差は±0.20mmです。
• リール容量：13インチリール1本あたり1,400個を収容。
• 段ボール梱包：
  • 1リールが乾燥剤と湿度指示カードと共に防湿バッグ（MBB）内に梱包されます。
  • 3つのMBBが1つの内装箱に梱包されます（合計4,200個）。
  • 10の内装箱が1つの外装箱に梱包されます（合計42,000個）。

5. 組立およびアプリケーションガイドライン

5.1 保管および取り扱い

• 未開封パッケージ：30°C以下、相対湿度70%以下で保管。梱包日から1年以内に使用してください。
• 開封済みパッケージ：30°C以下、相対湿度60%以下で保管。部品は、大気にさらされてから168時間（7日）以内にリフローはんだ付けする必要があります。
• 長期保管/ベーキング：168時間以上大気にさらされた場合は、はんだ付け前に少なくとも48時間60°Cでベーキングを行い、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してください。

5.2 はんだ付けプロセス

リフローはんだ付け（推奨）：

• 予熱：150–200°C、最大120秒まで。
• ピーク温度：はんだ接合部で最大260°C。
• 液相線以上時間：ピーク温度帯内で最大5秒。
• サイクル数：リフロープロセスは2回を超えてはなりません。

手はんだ付け：最大温度300°Cのはんだごてを使用し、3秒以内、1回のみとします。はんだ付け中にリードに機械的ストレスを加えないでください。

洗浄：洗浄が必要な場合は、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶剤を使用してください。

5.3 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを使用する際に均一な輝度を確保するには：

• 推奨回路（A）：各LEDに直列に個別の電流制限抵抗を使用します。これにより、個々のLED間の順方向電圧（V_F）の自然なばらつきを補償し、それぞれが同じ電流を受け取り、同じ光度を発することを保証します。
• 非推奨回路（B）：複数のLEDを並列に接続し、単一の共有抵抗を使用することは推奨されません。各LEDのI-V特性のわずかな違いが、大きな電流不平衡を引き起こし、輝度の不均一につながる可能性があります。

5.4 静電気放電（ESD）

このデバイスは静電気放電による損傷を受けやすいです。組立および取り扱い時には、接地された作業台、リストストラップ、導電性容器の使用を含む、標準的なESD取り扱い予防策を遵守する必要があります。

6. 設計上の考慮点およびアプリケーションノート

6.1 熱管理

電力損失は低い（最大80 mW）ですが、接合温度を限界内に維持することは長期信頼性にとって極めて重要です。デバイスが高い周囲温度または最大定格電流付近で動作する場合は、十分なPCB銅面積またはサーマルビアを確保してください。

6.2 光学統合

40度の視野角と白色拡散レンズは、パネルインジケータに適した広く柔らかい照明を提供します。黒色ハウジングは、光の漏れや迷光反射を最小限に抑え、オン/オフのコントラストを高めます。設計者は、最終組立体の視野角要件を考慮して、実装方向（提供される直角型）を選択する必要があります。

6.3 信頼性と寿命

絶対最大定格、特に直流順方向電流と温度限界内での動作は、信頼性にとって最も重要です。JEDEC Level 3プリコンディショニングは、パッケージがリフロー前の一般的な工場フロアでの暴露時間に耐えられることを示していますが、湿気による故障を防ぐために、開封後の保管およびベーキングガイドラインに従う必要があります。

7. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q1: 5V電源からこのLEDを10mAで駆動するには、どの抵抗値を使用すべきですか？

A1: オームの法則を使用：R = (V_supply- V_F) / I_F。標準的なV_Fが3.1Vの場合、R = (5V - 3.1V) / 0.01A = 190 Ω。最悪条件（最小V_F）下で電流が最大値を超えないようにするには、V_F(min)=2.7Vを使用して再計算：R = (5V - 2.7V) / 0.01A = 230 Ω。標準的な220 Ω抵抗は安全で実用的な選択肢であり、標準V_F.

で約10.5mAを供給します。

Q2: 輝度を上げるために、より高い電流でこのLEDをパルス駆動できますか？

A2: はい、ただし絶対最大定格内に厳密に収める必要があります。デューティサイクルが≤10%（例：1msごとに0.1msパルス）であり、時間平均電流が直流定格または電力損失限界を超えない限り、最大100mAまでパルス駆動できます。瞬間的な光度は10mA直流時よりも高くなります。

Q3: 主波長範囲は464-476nmです。ユニット間に目に見える色の違いはありますか？