LTLMH4T BR7DA LEDランプ データシート - 外形寸法 4.2x4.2x6.2mm - 電圧 2.9V - 電力 85mW - 青色 470nm - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTLMH4T BR7DAは、要求の厳しい照明用途向けに設計された高輝度表面実装LEDランプです。このデバイスは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体技術を活用し、主波長470nmの青色光を発光します。拡散青色エポキシパッケージに封止されており、追加の二次光学系を必要とせずに制御された放射パターンを提供し、看板用途において優れた性能を発揮するように設計されています。その表面実装デバイス（SMD）フォームファクタは、標準的な大量生産向けSMT（表面実装技術）組立ラインおよび工業用リフローはんだ付けプロセスとの互換性を保証します。

このLEDのコアとなる利点は、最大2850ミリカンデラ（mcd）に達する高い光度出力と、高効率を実現する低消費電力です。パッケージは優れた耐湿性とUV保護を提供する高度なエポキシ材料を使用して構築されており、屋内・屋外の両方での使用における信頼性を高めています。さらに、この製品は環境基準に準拠しており、鉛フリー、ハロゲンフリー、RoHS準拠です。

この部品のターゲット市場は、主にプロフェッショナルな看板産業です。典型的な用途には、ビデオメッセージサイン、交通標識、および一貫した明るく信頼性の高い照明が不可欠な各種メッセージディスプレイが含まれます。このLEDの設計は、滑らかな放射パターンと制御された視野角を必要とする用途に特に適しています。

2. 詳細な技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

絶対最大定格は、LED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。これらの定格は周囲温度（TA）25°Cで規定されています。最大許容損失は85 mWです。デバイスは100 mAのピーク順電流を扱うことができますが、これはデューティサイクル10%以下、パルス幅10ミリ秒以下のパルス条件下のみです。連続DC順電流定格はより控えめな25 mAです。高温での安全な動作を確保するため、45°C以上では摂氏1度あたり0.62 mAのデレーティングファクターが線形に適用されます。動作温度範囲は-40°Cから+85°C、保管温度範囲は+100°Cまでです。組立において重要な点として、このLEDはピーク温度260°C、最大10秒間のリフローはんだ付けプロファイルに耐えることができます。

2.2 電気的・光学的特性

電気的・光学的特性は、通常動作条件下での主要な性能パラメータであり、これもTA=25°Cで規定されています。

• 光度（Iv）：順電流（IF）20mAで測定した光度の代表値は1600 mcdで、最小1000 mcd、最大2850 mcdです。Ivの分類は梱包袋に印字され、保証試験には±15%の許容差が含まれます。
• 視野角（2θ1/2）：このデバイスの代表的な視野角は70/45度です。このパラメータは、光度が軸上の値の半分に低下するオフアクシス角として定義され、指向性照明に適した中程度に絞られたビームパターンを示しています。
• 波長：ピーク発光波長（λP）の代表値は461 nmです。知覚される色を定義する主波長（λd）は465 nmから475 nmの範囲で、代表値は470 nm（青色）です。スペクトル線半値幅（Δλ）の代表値は23 nmです。
• 順電圧（VF）：IF=20mAにおいて、順電圧の代表値は2.9Vで、範囲は2.5Vから3.5Vです。このパラメータはドライバ回路設計において重要です。
• 逆電流（IR）：逆電圧（VR）5Vを印加した場合の最大逆電流は10 μAです。このデバイスは逆バイアス動作用に設計されていないことに注意することが重要です。この試験条件は特性評価のみを目的としています。

3. ビニングシステム仕様

生産アプリケーションにおける色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは主要パラメータに基づいてビンに分類されます。

3.1 光度ビニング

LEDは、20mAで測定された光度に基づいて4つの強度ビン（BQ, BR, BS, BT）に分類されます。ビン限界は以下の通りです：BQ（1000-1300 mcd）、BR（1300-1700 mcd）、BS（1700-2200 mcd）、BT（2200-2850 mcd）。各ビン限界には±15%の許容差が適用されます。

3.2 主波長ビニング

色の一貫性のために、主波長は2つのコードにビニングされます：B1（465-470 nm）およびB2（470-475 nm）。各ビン限界の許容差は±1 nmです。型番LTLMH4T BR7DAは、これらのビンの特定の組み合わせを示しています（例：強度のBR、波長ビンに関連すると思われる7Dですが、提供された抜粋では型番内の正確なコードマッピングは完全には詳細化されていません）。

4. 性能曲線分析

具体的なグラフ曲線は本文抜粋では詳細化されていませんが、このようなLEDの典型的な性能曲線には以下が含まれます：

• IV曲線（電流対電圧）：この曲線は、順電圧と順電流の間の指数関数的関係を示します。動作点と電圧降下に対する熱的影響を決定するために不可欠です。
• 光度対順電流：このグラフは通常、推奨動作範囲内で駆動電流と光出力の間にほぼ線形の関係を示し、デバイスの効率を強調します。
• 光度対周囲温度：この曲線は、接合温度が上昇するにつれて光出力が減少する熱消光効果を示します。これを理解することは、最終アプリケーションにおける熱管理にとって極めて重要です。
• スペクトル分布：相対強度対波長のプロットで、約461nmでのピークと色純度に影響を与えるスペクトル幅を示します。

設計者は、製品寿命にわたって一貫した性能を実現するために、駆動条件と放熱を最適化するためにこれらの曲線を参照する必要があります。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 外形寸法

このLEDはコンパクトな長方形の表面実装パッケージを有しています。主要寸法には、本体サイズとして長さ・幅ともに約4.2mm（±0.2mm）が含まれます。レンズを含む全高は6.2mm（±0.5mm）です。パッケージは、実装時の機械的安定性のためのフランジを備えています。特に指定がない限り、ほとんどの寸法の公差は±0.25mmです。

5.2 パッド設計と極性識別

このデバイスには3つの電気端子（P1, P2, P3）があります。P1とP3はアノード（+）接続、P2はカソード（-）接続です。この構成は、電流分布や熱管理の改善に使用される場合があります。PCB上の推奨はんだパッドパターンには、動作中に発生する熱を効果的に放散するためにヒートシンクまたは冷却機構に接続するように特別に設計された大きなパッド（通常P3に接続）が含まれます。パッド設計には、信頼性の高いはんだ接合部の形成を確保するために、フィレット半径（R0.5）が提案されています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

このLEDは、JEDEC J-STD-020に基づき、湿気感受性レベル3（MSL3）と定格されています。推奨される鉛フリーリフロープロファイルパラメータは以下の通りです：150°Cから200°Cでの予熱/ソークは最大120秒。液相線温度（217°C）以上の時間は60秒から150秒の間であるべきです。ピークパッケージ本体温度（Tp）は260°Cを超えてはならず、規定の分類温度（255°C）の±5°C以内の時間は最大30秒です。25°Cからピーク温度までの総時間は5分を超えてはなりません。リフローはんだ付けは2回以上行ってはなりません。

6.2 保管および取り扱い

密閉された防湿バッグ内のLEDは、<30°C、90%RHで最大12ヶ月間保管できます。バッグを開封後、部品は<30°C、60%RH以下で保管し、168時間（7日）以内にはんだ付けする必要があります。湿度指示カードが>10%RHを示した場合、フロアライフが168時間を超えた場合、または部品が>30°C、60%RHにさらされた場合は、60°C±5°Cで20時間のベーキングが必要です。ベーキングは1回のみ行うべきです。

6.3 洗浄および手はんだ付け

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のみを使用してください。手はんだ付けが必要な場合は、1回のみに限定し、はんだごて温度は315°Cを超えず、接合部あたり最大3秒とします。高温状態のLEDにはんだ付け中に外部ストレスを加えてはならず、ピーク温度からの急冷は避けるべきです。

7. パッケージングおよび注文情報

7.1 パッケージング仕様

LEDはエンボスキャリアテープおよびリールで供給されます。テープ寸法は規定されており、ポケットピッチは8.0mm（±0.1mm）、テープ幅は16.0mm（±0.3mm）です。各リールには1,000個が含まれ、静電気放電（ESD）警告が印字された防湿バッグ内に梱包されます。内箱あたり3リール（合計3,000個）が梱包され、外箱あたり9つの内箱（合計27,000個）が梱包されます。出荷ロットごとに、最後のパックのみが満杯でない場合があります。

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、ビデオメッセージサイン、交通標識、一般的なメッセージディスプレイなど、屋内・屋外の看板に適しています。その高輝度と制御された視野角は、周囲光条件下でも視認性を最大化するために光を視聴者に向ける必要があるアプリケーションに理想的です。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流駆動：通常動作では20mAに設定された定電流ドライバを使用し、絶対最大値である25mA DCを超えないようにします。高い周囲温度でのデレーティングを考慮してください。
• 熱管理：指定された放熱パッド（P3）をPCB上の銅箔または専用のヒートシンクに接続し、LEDチップ接合部からの熱を効果的に放散させ、光出力と寿命を維持します。
• 光学設計：内蔵の拡散レンズは滑らかな放射パターンを提供します。特定のビーム形状が必要な場合は二次光学系を追加できますが、看板用途では本来の70/45度の角度で十分なことが多いです。
• ESD保護：梱包に示されているように、取り扱いおよび組立中は標準的なESD予防措置を実施してください。

9. 技術比較および差別化

標準的なSMD LED（3528や5050パッケージなど）やPLCC（Plastic Leaded Chip Carrier）LEDと比較して、この表面実装ランプは看板用途において明確な利点を提供します。その主な差別化要因は、追加の外部光学レンズを必要とせずに滑らかな放射パターンと制御された狭い視野角を提供する統合レンズ設計です。これにより看板の機械的設計が簡素化され、部品点数が削減され、全体の組立コストを低減できる可能性があります。コンパクトなパッケージでの高輝度は、より明るいディスプレイまたは看板面積あたりのLED数を減らすことも可能にします。強化された耐湿性と耐UV性を備えた堅牢なエポキシパッケージは、一部の標準的なSMDパッケージと比較して屋外用途におけるより優れた信頼性を提供します。

10. よくある質問（FAQ）

Q1: 型番 LTLMH4T BR7DA の意味は何ですか？

A1: 型番は特定の製品特性をコード化しています。'LTLMH4T'は製品ファミリーとパッケージタイプを指すと思われます。'BR'は光度ビン（1300-1700 mcd）を示します。'7D'は主波長ビン（おそらく470-475nm、B2）に関連すると推測されます。正確なビニングは、サプライヤーの完全なデータシートまたは梱包ラベルで常に確認してください。

Q2: このLEDを定電圧源で駆動できますか？

A2: 推奨されません。LEDは電流駆動デバイスです。その順電圧には許容差（2.5V-3.5V）があります。定電圧源を使用すると、ユニット間で過度の電流変動が生じ、明るさの違いを引き起こし、寿命を短縮する可能性があります。常に定電流ドライバまたは能動的に電流を制限する回路を使用してください。

Q3: なぜ放熱パッド（P3）があり、接続する必要がありますか？

A3: 放熱パッドは、LEDダイからPCBへ熱を伝達するために設計されています。特に高い周囲温度または全駆動電流で動作する場合、銅箔領域またはヒートシンクに接続することを強くお勧めします。適切な熱管理は、安定した光出力を確保し、LEDの動作寿命を最大化します。

Q4: データシートにはMSL3とあります。168時間のフロアライフを超えた場合はどうなりますか？

A4: フロアライフを超えると、LEDが周囲の湿気にさらされ、リフローはんだ付け中に気化して内部パッケージ損傷（ポップコーン現象）を引き起こす可能性があります。フロアライフを超えた場合は、セクション8.2の指示に従って、はんだ付け前に部品を60°Cで20時間ベーキングする必要があります。

11. 実践的な設計および使用事例

事例：高視認性屋外交通標識の設計

設計者は、太陽光発電式の可変メッセージ交通標識を作成しています。高輝度（BRビン、代表値約1500 mcd）と青色（470nm）のためにLTLMH4T BR7DA LEDを選択します。標識は直射日光下でも読み取れる必要があります。設計者は、100個のLEDアレイを18mA（寿命を延ばし、太陽光入力の変動を考慮して代表値よりわずかに低く設定）で駆動すれば十分な光度が得られると計算します。定電流ドライバICが選択され、直並列構成でアレイに電力を供給します。PCBは、各LEDのP3パッドに接続された大きな銅箔で設計され、これらはヒートシンクとして機能する標識ハウジングのアルミニウムバックプレートに接続されます。湿気関連の故障を防ぐため、組立中はMSL3取り扱い手順が厳密に守られます。この設計により、24時間365日屋外動作に適した、信頼性が高く明るくエネルギー効率の良い標識が実現します。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体技術に基づいています。p-n接合に順電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域で再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。InGaN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、それが今度は発光の波長（色）を定義します—この場合は470nmの青色です。エポキシ封止材は複数の目的を果たします：繊細な半導体ダイを保護し、光出力を形成する一次レンズとして機能し、均一な外観を作り出す拡散粒子を含みます。パッケージには、光を上方に向ける反射カップと、電気的接続と放熱の両方のために設計されたリードも含まれています。

13. 業界動向および発展

表面実装LED市場は、より高い効率（ワットあたりのルーメン）、増加した電力密度、および改善された色の一貫性と演色性に向けて進化し続けています。このタイプの部品に関連する動向には、大型ディスプレイでの均一性を確保するためのさらに狭いビニング許容差への推進、過酷な環境条件（熱、湿気、UV）に対するより大きな耐性を持つエポキシおよびシリコーン材料の開発、精密なビーム制御のためのより洗練された内部光学系の統合が含まれます。さらに、持続可能性への関心が高まっており、環境影響をさらに低減するための材料および製造プロセスの進歩を推進しています。基礎となるInGaN技術も、効率の限界を押し広げ、特殊用途向けの新しい波長範囲を可能にするために改良されています。