SMT グリーンLEDインジケータ LTL-M11TG1H310Q データシート - 直角ホルダー - 525nm グリーン - 3.8V - 80mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTL-M11TG1H310Qは、表面実装組立用に設計された基板実装インジケータ（CBI）部品です。黒色プラスチック製の直角ホルダー（ハウジング）にグリーンLEDランプが一体化されています。この設計は、プリント基板（PCB）上で側面発光するインジケータが必要な用途を想定しています。積み重ね可能な設計が特徴で、組立が容易であり、垂直または水平のインジケータアレイを構築することが可能です。

1.1 主な特徴と利点

• 表面実装技術（SMT）対応:自動実装機（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。
• コントラストの向上: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、点灯したLEDの視認性および知覚される明るさを向上させます。
• 高効率:インジケータ用途に十分な光度を提供しながら、低消費電力を実現します。
• 環境規制対応:本製品は鉛フリーであり、RoHS（有害物質使用制限）指令に準拠しています。
• 光学設計:InGaN（窒化インジウムガリウム）グリーン半導体チップを採用しています。光は白色拡散レンズを通して放射され、光を散乱させることで、より広く均一な視野角パターンを実現します。
• 信頼性:部品はJEDEC Moisture Sensitivity Level 3に加速されたプリコンディショニングを経ており、はんだ付け時の湿気による損傷に対して一定の耐性を示します。

1.2 対象アプリケーションと市場

このインジケータは、状態表示が必要な幅広い電子機器に適しています。主な適用分野は以下の通りです:

• コンピュータ機器:マザーボード、サーバー、周辺機器の電源、ディスクアクティビティ、またはネットワーク状態インジケータ。
• 通信機器:ルーター、スイッチ、モデムの信号強度、リンクアクティビティ、またはモードインジケータ。
• 民生用電子機器:家電製品、オーディオ/ビデオ機器、ホームオートメーションデバイスの待機、充電、または動作状態表示灯。
• 産業機器:制御盤や計装機器における機械状態、故障表示、または動作モード表示灯。

2. 技術パラメータ詳細

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生じる可能性がある限界値を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。

• 許容損失（Pd）:80 mW。これはデバイスが損傷なく熱として放散できる最大電力です。
• ピーク順電流（I_FP）:100 mA。この最大電流は、パルス条件下（デューティサイクル ≤ 10%、パルス幅 ≤ 0.1ms）でのみ許容されます。
• 直流順電流（I_F）:20 mA。これは信頼性の高い動作のために推奨される最大連続順電流です。
• 動作温度範囲（T_opr）:-40°C から +85°C。デバイスが機能するように設計されている周囲温度範囲です。
• 保存温度範囲（T_stg）:-40°C から +100°C。
• はんだ付け温度:最大5秒間、260°Cに耐えます。これは鉛フリーリフローはんだ付けプロファイルに典型的な値です。

2.2 電気的・光学的特性

これらは、指定された試験条件下、周囲温度（T_A）25°Cで測定された代表的な性能パラメータです。

• 光度（I_V）:順電流（I_F）10 mAにおいて、最小29ミリカンデラ（mcd）。これは、人間の目の明所視応答に合わせてフィルタリングされたセンサーで測定される、知覚される明るさを定量化したものです。
• 視野角（2θ_1/2）:40度。これは、中心軸で測定された値の半分に光度が低下する全角度です。40度の角度は、中程度に集光されたビームを示します。
• ピーク発光波長（λ_P）:523ナノメートル（nm）。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）:518 nm から 536 nm の範囲で、代表値は525 nmです。これはCIE色度図から導き出され、光の色を定義する人間の目が知覚する単一波長です。
• スペクトル半値幅（Δλ）:25 nm。これはスペクトルの純度を示します。値が小さいほど、より単色光に近くなります。25 nmは標準的なグリーンLEDに典型的な値です。
• 順方向電圧（V_F）:代表値 3.8V、I_F= 10 mA 時最大 3.8V。これはLEDが動作時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印加時、最大10 μA。重要:本デバイスは逆バイアス動作用に設計されていません。このパラメータはリーク電流試験のみを目的としています。

3. 性能曲線分析

データシートは、回路設計に不可欠な代表的な特性曲線を参照しています。具体的なグラフは本文中には再現されていませんが、その意味合いを以下に分析します。

3.1 順電流対順電圧（I-V曲線）

この曲線は、半導体ダイオードの電流と電圧の間の指数関数的関係を示します。設計者にとって重要なポイントは、10mA時の代表的なV_Fが3.8Vであることです。この曲線は適切な電流制限抵抗を選択する上で極めて重要です。電圧は電流とともに非線形に増加します。20mAを大幅に超えて動作させると、V_Fが急激に上昇し、過剰な電力損失と潜在的な損傷を引き起こします。

3.2 光度対順電流

このグラフは通常、推奨動作範囲内では光出力（I_V）が順電流（I_F）とほぼ線形に増加することを示しています。ただし、効率（単位電力あたりの光出力）は、非常に高い電流では発熱の増加により低下する可能性があります。代表的な10mAで動作させることで、明るさと効率の良いバランスが得られます。

3.3 光度対周囲温度

LEDの光出力は、接合温度が上昇すると減少します。この曲線は、高温環境で動作するアプリケーションにとって極めて重要です。デバイスを最大動作温度85°C付近で使用する場合、設計者は期待される光度を減額する必要があります。

3.4 スペクトル分布

参照されるスペクトルグラフは、ピーク波長523 nmを中心とし、半値幅25 nmのベル型曲線を示すでしょう。これは緑色の発光を確認するものです。

4. 機械的およびパッケージ情報

4.1 外形寸法と注記

機械図面は、PCBフットプリント設計およびクリアランスチェックに必要な重要な寸法を提供します。データシートからの主な注記は以下の通りです:

• 全ての寸法はミリメートル（インチ換算付き）です。
• 特定の公差が記載されていない限り、一般的な公差 ±0.25mm（±0.010インチ）が適用されます。
• ホルダー/ハウジング材料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色光（主波長525nm）を放射します。

設計者への注意:PCBレイアウトには、常にメーカー提供の最新の外形図面を参照してください。直角設計は、光がPCB表面と平行に放射されることを意味し、パネル実装アプリケーションに理想的です。

4.2 極性の識別

表面実装デバイスの場合、極性は通常、部品本体のマーキングまたは非対称形状で示されます。設計者はフットプリント図を参照し、PCBレイアウト上のカソードおよびアノードパッドを特定して、組立時の正しい向きを確保する必要があります。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

5.1 保管と取り扱い

• 未開封パッケージ:30°C以下、70%RH以下で保管してください。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:防湿バッグから取り出した部品は、保管環境が30°C、60%RHを超えないようにしてください。
• フロアライフ:元のパッケージを開封後、168時間（7日）以内にIRリフロー工程を完了することを推奨します。
• 長期保管/ベーキング:暴露時間が168時間を超えた場合、部品ははんだ付け前に約60°Cで少なくとも48時間ベーキングし、吸収した湿気を除去してリフロー時のポップコーン現象を防止する必要があります。

5.2 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。プラスチックハウジングやレンズを損傷する可能性のある強力なまたは不明な化学洗浄剤の使用は避けてください。

5.3 はんだ付けプロセスパラメータ

リフローはんだ付け（推奨プロセス）:

• 予備加熱:150–200°C、最大120秒まで。
• ピーク温度:部品リード部で最大260°C。
• 液相線以上時間（TAL）:最大5秒（鉛フリーはんだ用）。
• サイクル数:リフロープロセスは2回を超えて実施してはいけません。

手はんだ付け（必要な場合）:

• はんだごて温度:最大300°C。
• 接触時間:はんだ接点ごとに最大3秒。

重要な注意:はんだ付け中にLEDが高温の状態で、リードやハウジングに機械的ストレスを加えないでください。内部損傷の原因となります。

6. パッケージングおよび発注情報

6.1 テープおよびリール仕様

• 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。
• 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。

6.2 段ボール梱包

• 各リールは、防湿バッグ（MBB）内に乾燥剤と湿度指示カードとともに梱包されます。
• 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つの外装出荷段ボールに梱包されます（合計42,000個）。

7. アプリケーション設計と回路に関する考慮事項

7.1 駆動回路設計

LEDは電流駆動デバイスです。一貫した明るさと長寿命を確保するためには、定電流源または直列の電流制限抵抗を備えた電圧源で駆動する必要があります。

推奨回路（回路A）:各LEDに直列抵抗を使用します。抵抗値（R）はオームの法則を用いて計算します: R = (供給電圧V_supply- V_F) / I_F。5V電源で、I_F=10mAを目標とし、V_F=3.8Vを使用する場合: R = (5V - 3.8V) / 0.01A = 120 Ω。標準の120Ω抵抗が適しています。

避けるべき回路（回路B）:単一の電圧源から1つの共有電流制限抵抗を介して複数のLEDを直接並列に接続することは推奨されません。個々のLED間の順方向電圧（V_F）特性のわずかなばらつきが電流分布の不均一を引き起こし、明るさに大きな差が生じ、1つのLEDに過剰なストレスがかかる可能性があります。

7.2 静電気放電（ESD）対策

LEDは静電気放電に敏感です。取り扱いおよび組立時には、標準的なESD予防策を遵守する必要があります:

• 接地された作業台およびリストストラップを使用してください。
• 部品はESD安全なパッケージで保管および輸送してください。
• 部品リードに直接触れないでください。

7.3 熱管理

電力損失は低い（最大80mW）ですが、適切な熱設計は寿命を延ばし、光出力を維持します。PCB上の部品間に十分な間隔を確保して空気の流れを妨げないようにしてください。LEDを他の大きな熱源の近くに配置しないでください。絶対最大値（20mA）ではなく、代表的な電流（10mA）以下で動作させることで、温度上昇を最小限に抑えることができます。

8. よくある質問（FAQ）

8.1 白色拡散レンズの目的は何ですか？

白色拡散レンズは、小さく明るいグリーンチップからの光を散乱させます。これにより、より均一で広い視野角（40度）が生まれ、光源の見た目が柔らかくなり、点光源ではなく均一に照らされた領域のように見えます。これは一般的に状態インジケータにとってより望ましいものです。

8.2 このLEDを3.3V電源で駆動できますか？

可能性はありますが、注意が必要です。代表的な順方向電圧は3.8Vです。3.3Vでは、印加電圧が必要なV_F閾値を下回るため、LEDは全く点灯しないか、非常に暗くなる可能性があります。昇圧コンバータまたは直列抵抗を備えたより高い供給電圧（5Vなど）を使用することを推奨します。

8.3 光度値29 mcdはどのように解釈すればよいですか？

ミリカンデラ（mcd）は光度の単位で、光源が特定の方向にどれだけ明るく見えるかを測定したものです。29 mcdは、一般的な屋内電子機器で直接視認するのに適した中程度の明るさです。比較のために、ノートパソコンの電源インジケータは20-100 mcdの範囲にあるかもしれません。

8.4 ハウジング材料は導電性ですか？

キャリアテープは黒色導電性ポリスチレン合金と指定されており、自動取り扱い時の帯電防止を目的としています。デバイスハウジング自体は標準的な黒色プラスチックであり、電気的には導電性ではありません。