目次
- 1. 製品概要
- 1.1 主な利点
- 1.2 対象アプリケーション
- 2. 技術パラメータ分析
- 2.1 絶対最大定格
- 2.2 電気光学特性
- 3. 機械的および梱包情報
- 3.1 外形寸法
- 3.2 梱包仕様
- 4. 組立および取り扱いガイドライン
- 4.1 保管条件
- 4.2 はんだ付けプロセス
- 4.3 洗浄
- 5. アプリケーションおよび回路設計
- 5.1 駆動方法
- 5.2 設計上の考慮事項
- 6. 性能曲線および特性
- 7. 技術比較およびポジショニング
- 8. よくある質問(FAQ)
- 8.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
- 8.2 MBBを開封して168時間を超えた場合、なぜベーキングが必要なのですか?
- 8.3 このLEDを20mAで連続駆動できますか?
- 8.4 光度ビンコードをどのように解釈すればよいですか?
1. 製品概要
LTL-M11KG1H310Uは、表面実装技術(SMT)アセンブリ向けに設計された基板実装型インジケータ(CBI)です。高効率グリーンLEDランプを内蔵した黒色プラスチック製直角ホルダー(ハウジング)で構成されています。この部品は、コンパクトな基板レベルパッケージで明確な視覚的状態表示を必要とするアプリケーション向けに設計されています。
1.1 主な利点
- SMT互換性:自動ピックアンドプレースおよびリフローはんだ付けプロセス向けに設計されており、製造効率を向上させます。
- コントラスト向上:黒色プラスチックハウジングは高いコントラストの背景を提供し、LEDの視認性と知覚される明るさを向上させます。
- 高効率:AlInGaPグリーンチップ技術と白色拡散レンズを組み合わせており、均一で広角な光分布を実現します。
- 環境適合性:これはRoHS指令に完全に準拠した鉛フリー製品です。
- 積層可能な設計:ハウジング設計により、垂直または水平のアレイを作成することができ、パネルレイアウトの柔軟性を提供します。
1.2 対象アプリケーション
このインジケータは、以下のような幅広い電子機器に適しています:
- コンピュータ周辺機器およびマザーボード
- 通信機器(ルーター、スイッチ、モデム)
- 民生用電子機器
- 産業用制御パネルおよび計測機器
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):72 mW
- ピーク順電流(IFP):80 mA(デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 0.1ms)
- 連続順電流(IF):30 mA DC
- 動作温度範囲(Topr):-40°C ~ +85°C
- 保存温度範囲(Tstg):-40°C ~ +100°C
- リードはんだ付け温度:最大5秒間、260°C(LED本体から2.0mmの位置で測定)。
2.2 電気光学特性
特に指定がない限り、周囲温度(TA)25°C、順電流(IF)10mAで測定。
- 光度(IV):3 mcd(最小)、8 mcd(標準)、23 mcd(最大)。実際の分類コードは梱包袋に印字されています。
- 視野角(2θ1/2):40度。これは光度が軸上の値の半分に低下する全角です。
- ピーク波長(λP):575 nm(標準)。
- 主波長(λd):564.5 nm(最小)、571 nm(標準)、576.5 nm(最大)。これは知覚される色を定義します。
- スペクトル半値幅(Δλ):15 nm(標準)。
- 順方向電圧(VF):1.8V(最小)、2.0V(標準)、2.4V(最大) IF=10mA時。
- 逆方向電流(IR):10 μA(最大) VR=5V時。注意:このデバイスは逆バイアス下での動作向けに設計されていません。
3. 機械的および梱包情報
3.1 外形寸法
The component features a right-angle design. Critical dimensional notes include:
- 特に指定がない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、一般的な公差は±0.25mmです。
- 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緑(黄緑)色を発光します。
3.2 梱包仕様
LEDは自動組立用にテープアンドリールで供給されます。
- キャリアテープ:黒色導電性ポリスチレン合金、厚さ0.40mm。
- リールサイズ:標準13インチ(330mm)直径リール。
- 1リールあたりの数量:1,400個。
- マスターパッキング: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)に梱包されます。3つのMBBが1つの内箱に梱包されます(合計4,200個)。10個の内箱が1つの外箱に梱包されます(合計42,000個)。
4. 組立および取り扱いガイドライン
4.1 保管条件
- 未開封パッケージ:30°C以下、70%RH以下で保管。バッグ封入日から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、60%RH以下で保管。部品はMBB開封後168時間(7日)以内にIRリフロー処理を行う必要があります。
- 長期保管(開封後):168時間を超えて保管する場合は、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素デシケーターで保管してください。SMT組立前に、少なくとも48時間、60°Cでベーキングが必要です。
4.2 はんだ付けプロセス
手はんだ:最大300°Cのこて温度で、最大3秒間。1回のみ適用してください。
リフローはんだ付け:JEDEC準拠の温度プロファイルに従ってください。主なパラメータは以下の通りです:
- 予熱/ソーク:最大100秒で150°Cから200°Cまで。
- 液相線以上時間(TL=217°C):60秒から150秒。
- ピーク温度(TP):最大260°C。
- 指定分類温度±5°C以内時間(TC=255°C):最大30秒。
- 25°Cからピークまでの総時間:最大5分。
注意:過度の温度や時間は、レンズの変形やLEDの致命的な故障を引き起こす可能性があります。最大リフロー温度は、ホルダーの熱変形温度を示すものではありません。
4.3 洗浄
はんだ付け後の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。強力な洗浄剤や研磨剤は避けてください。
5. アプリケーションおよび回路設計
5.1 駆動方法
LEDは電流駆動デバイスです。特に複数のLEDを並列に駆動する場合、均一な輝度を確保するために、各LEDと直列に電流制限抵抗を使用する必要があります。抵抗値(R)はオームの法則を使用して計算できます:R = (Vsupply- VF) / IF、ここでVFはLED順方向電圧、IFは希望の動作電流(例:10mA)です。
5.2 設計上の考慮事項
- 電流制御:常に定電流源または直列抵抗を伴う電圧源で駆動してください。VFを超える電圧源への直接接続は、過剰電流と急速な故障を引き起こします。
- 熱管理:電力損失は低いですが、高周囲温度環境では、指定された動作電流を遵守することで最大接合温度を超えないようにしてください。
- ESD対策:このデバイスに対して明示的に記載されていませんが、組立時には半導体デバイスに対する標準的なESD取り扱い予防措置を推奨します。
6. 性能曲線および特性
データシートは、主要パラメータ間の関係を示す典型的な性能曲線を参照しています。提供されたテキストでは具体的なグラフは詳細に記載されていませんが、そのような曲線には通常以下が含まれます:
- 相対光度 vs. 順電流:光出力が電流とともにどのように増加するかを示し、通常、高電流では準線形の傾向を示します。
- 順方向電圧 vs. 順電流:ダイオードのI-V特性を示します。
- 相対光度 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ます。
- スペクトル分布:主波長571nmを中心に、異なる波長にわたる発光強度を示すグラフ。
これらの曲線は、設計者が非標準条件(異なる駆動電流や温度)下での性能を予測し、効率と寿命のために回路を最適化するために不可欠です。
7. 技術比較およびポジショニング
LTL-M11KG1H310Uは、統合された直角SMTパッケージによって差別化されています。個別のホルダーやスペーサーを必要とするディスクリートLEDと比較して、このCBIソリューションは以下を提供します:
- 組立の簡素化:単一の部品がLEDとホルダーを置き換え、部品点数と組立工程を削減します。
- 一貫した位置合わせ:統合ハウジングにより、PCBおよびパネル切り欠きに対するLEDの位置が正確かつ一貫して確保されます。
- 最適化された視認性:直角設計は、インジケータを筐体の前面パネルから、メインPCBに対して垂直方向に視認する必要があるアプリケーションに理想的です。
- コントラスト向上:黒色ハウジングは、透明または白色ハウジングに対する重要な利点であり、様々な照明条件下での視認性を大幅に向上させます。
8. よくある質問(FAQ)
8.1 ピーク波長と主波長の違いは何ですか?
ピーク波長(λP):スペクトルパワー分布が最大となる単一波長(標準575nm)。主波長(λd):基準白色光と組み合わせたときに、LEDの知覚される色と一致する単一波長。CIE色度図から導出され、人間の色知覚により関連性が高い(標準571nm)。
8.2 MBBを開封して168時間を超えた場合、なぜベーキングが必要なのですか?
プラスチックパッケージは湿気に敏感です(MSL 3)。周囲湿度にさらされると、湿気を吸収する可能性があります。高温リフロープロセス中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張し("ポップコーン効果")、LEDパッケージの内部剥離やクラックを引き起こす可能性があります。ベーキングはこの吸収された湿気を除去します。
8.3 このLEDを20mAで連続駆動できますか?
はい。絶対最大連続順電流は30mAです。20mAでの動作は仕様内です。ただし、電力損失(VF* IF)が72mWを超えないことを確認する必要があります。標準VF2.0V、IF=20mAの場合、電力は40mWであり、許容範囲内です。
8.4 光度ビンコードをどのように解釈すればよいですか?
梱包袋にはIV分類コードが印字されています。このコードは、その袋内のLEDの測定された光度ビンに対応します(例:8-12 mcdビンを示すコード)。設計者は、必要なビンを指定するか、異なるバッチの部品を混在させる場合の強度変動に備える必要があります。
LED仕様用語集
LED技術用語の完全な説明
光電性能
| 用語 | 単位/表示 | 簡単な説明 | なぜ重要か |
|---|---|---|---|
| 発光効率 | lm/W (ルーメン毎ワット) | 電力ワット当たりの光出力、高いほどエネルギー効率が良い。 | エネルギー効率等級と電気コストを直接決定する。 |
| 光束 | lm (ルーメン) | 光源から発せられる全光量、一般に「明るさ」と呼ばれる。 | 光が十分に明るいかどうかを決定する。 |
| 視野角 | ° (度)、例:120° | 光強度が半分になる角度、ビーム幅を決定する。 | 照明範囲と均一性に影響する。 |
| 色温度 | K (ケルビン)、例:2700K/6500K | 光の暖かさ/冷たさ、低い値は黄色がかった/暖かい、高い値は白っぽい/冷たい。 | 照明の雰囲気と適切なシナリオを決定する。 |
| 演色性指数 | 無次元、0–100 | 物体の色を正確に再現する能力、Ra≥80は良好。 | 色の真実性に影響し、ショッピングモール、美術館などの高要求場所で使用される。 |
| 色差許容差 | マクアダム楕円ステップ、例:「5ステップ」 | 色の一貫性指標、ステップが小さいほど色の一貫性が高い。 | 同じロットのLED全体で均一な色を保証する。 |
| 主波長 | nm (ナノメートル)、例:620nm (赤) | カラーLEDの色に対応する波長。 | 赤、黄、緑の単色LEDの色相を決定する。 |
| 分光分布 | 波長 vs 強度曲線 | 波長全体の強度分布を示す。 | 演色性と色品質に影響する。 |
電気パラメータ
| 用語 | 記号 | 簡単な説明 | 設計上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 順電圧 | Vf | LEDを点灯するための最小電圧、「始動閾値」のようなもの。 | ドライバ電圧は≥Vfでなければならず、直列LEDの場合は電圧が加算される。 |
| 順電流 | If | LEDの正常動作のための電流値。 | 通常は定電流駆動、電流が明るさと寿命を決定する。 |
| 最大パルス電流 | Ifp | 短時間耐えられるピーク電流、調光やフラッシュに使用される。 | パルス幅とデューティサイクルは損傷を避けるために厳密に制御する必要がある。 |
| 逆電圧 | Vr | LEDが耐えられる最大逆電圧、それを超えると破壊される可能性がある。 | 回路は逆接続や電圧スパイクを防ぐ必要がある。 |
| 熱抵抗 | Rth (°C/W) | チップからはんだへの熱伝達抵抗、低いほど良い。 | 高い熱抵抗はより強力な放熱を必要とする。 |
| ESD耐性 | V (HBM)、例:1000V | 静電気放電に耐える能力、高いほど脆弱性が低い。 | 生産時には帯電防止対策が必要、特に敏感なLEDには。 |
熱管理と信頼性
| 用語 | 主要指標 | 簡単な説明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 接合温度 | Tj (°C) | LEDチップ内部の実際の動作温度。 | 10°Cの低下ごとに寿命が2倍になる可能性がある;高すぎると光衰、色ずれを引き起こす。 |
| 光束減衰 | L70 / L80 (時間) | 明るさが初期の70%または80%に低下するまでの時間。 | LEDの「サービス寿命」を直接定義する。 |
| 光束維持率 | % (例:70%) | 時間経過後に残った明るさの割合。 | 長期使用における明るさの保持能力を示す。 |
| 色ずれ | Δu′v′またはマクアダム楕円 | 使用中の色変化の程度。 | 照明シーンでの色の一貫性に影響する。 |
| 熱劣化 | 材料劣化 | 長期的な高温による劣化。 | 明るさ低下、色変化、または開放回路故障を引き起こす可能性がある。 |
パッケージングと材料
| 用語 | 一般的な種類 | 簡単な説明 | 特徴と応用 |
|---|---|---|---|
| パッケージタイプ | EMC、PPA、セラミック | チップを保護し、光学的/熱的インターフェースを提供するハウジング材料。 | EMC:耐熱性が良く、低コスト;セラミック:放熱性が良く、寿命が長い。 |
| チップ構造 | フロント、フリップチップ | チップ電極配置。 | フリップチップ:放熱性が良く、効率が高い、高電力用。 |
| 蛍光体コーティング | YAG、珪酸塩、窒化物 | 青チップを覆い、一部を黄/赤に変換し、白に混合する。 | 異なる蛍光体は効率、CCT、CRIに影響する。 |
| レンズ/光学 | フラット、マイクロレンズ、TIR | 光分布を制御する表面の光学構造。 | 視野角と配光曲線を決定する。 |
品質管理とビニング
| 用語 | ビニング内容 | 簡単な説明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光束ビン | コード例:2G、2H | 明るさでグループ化され、各グループに最小/最大ルーメン値がある。 | 同じロット内で均一な明るさを保証する。 |
| 電圧ビン | コード例:6W、6X | 順電圧範囲でグループ化される。 | ドライバのマッチングを容易にし、システム効率を向上させる。 |
| 色ビン | 5ステップマクアダム楕円 | 色座標でグループ化され、狭い範囲を保証する。 | 色の一貫性を保証し、器具内の不均一な色を避ける。 |
| CCTビン | 2700K、3000Kなど | CCTでグループ化され、各々に対応する座標範囲がある。 | 異なるシーンのCCT要件を満たす。 |
テストと認証
| 用語 | 標準/試験 | 簡単な説明 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光束維持試験 | 一定温度での長期照明、明るさの減衰を記録する。 | LED寿命の推定に使用される (TM-21と併用)。 |
| TM-21 | 寿命推定標準 | LM-80データに基づいて実際の条件下での寿命を推定する。 | 科学的な寿命予測を提供する。 |
| IESNA | 照明学会 | 光学的、電気的、熱的試験方法を網羅する。 | 業界で認められた試験基盤。 |
| RoHS / REACH | 環境認証 | 有害物質 (鉛、水銀) がないことを保証する。 | 国際的な市場参入要件。 |
| ENERGY STAR / DLC | エネルギー効率認証 | 照明製品のエネルギー効率と性能認証。 | 政府調達、補助金プログラムで使用され、競争力を高める。 |