LTWMH4DSAKR LEDランプ データシート - 外形寸法 4.2x4.2x6.2mm - 順電圧 3.2V - 消費電力 85mW - ホワイト ウォータークリアパッケージ - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTWMH4DSAKRは、要求の厳しい照明用途向けに設計された高輝度の表面実装型LEDランプです。InGaN技術を採用したホワイトLEDであり、ウォータークリアエポキシ樹脂でパッケージングされています。主な設計焦点は、追加の二次光学系を必要とせずにサイン板用途に適した滑らかな放射パターンと制御された視野角を提供することにあり、標準的なSMDやPLCCパッケージと比較してコスト効率が高くコンパクトなソリューションを提供します。

1.1 中核的利点とターゲット市場

本デバイスは、プロフェッショナルな照明設計に適したいくつかの主要な利点を提供します。高輝度出力と低消費電力を特徴とし、高い効率性を実現しています。パッケージは高度なエポキシ技術を用いて構築されており、優れた耐湿性とUV保護を提供し、様々な環境下での長期信頼性を向上させます。本デバイスはRoHS指令、鉛フリー、ハロゲンフリーに完全準拠しています。主なターゲット市場は、一貫した明るい照明と信頼性が重要なビデオメッセージサイン、交通標識、および一般的なメッセージ表示装置を含みます。

2. 技術パラメータ詳細解説

以下のセクションでは、LTWMH4DSAKR LEDの電気的、光学的、および熱的特性に関する詳細な分析を提供します。

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。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。直流順電流は25 mAを超えてはなりません。パルス動作では、特定の条件下（デューティサイクル ≤ 1/10、パルス幅 ≤ 10 ms）で、ピーク順電流60 mAが許容されます。デバイスは-40°Cから+85°Cの温度範囲で動作し、-40°Cから+100°Cの間で保管できます。実装時には、ピーク温度260°Cで最大10秒間のリフローはんだ付けに耐えることができます。直流順電流は、55°Cを超えると1°Cあたり0.55 mAの割合で直線的に減額されます。

2.2 電気的・光学的特性

これらはTA=25°Cで測定された代表的な動作パラメータです。順電流（IF）20 mAにおける光度（Iv）は、最小3000 mcdから最大6000 mcdの範囲です。Ivの保証値には±15%の試験許容差が含まれることに注意することが重要です。視野角（2θ1/2）は典型的に110°/50°であり、これは軸上強度の半分となるオフ軸角度として定義されます。順電圧（VF）は典型的に3.2Vで、IF=20mA時には2.8Vから3.4Vの範囲です。逆電圧（VR）5Vを印加した時の逆電流（IR）は最大10 μAです。色度座標は、CIE 1931図上で典型的にx=0.32、y=0.33です。本デバイスは湿気感受性レベル3（MSL3）に分類されます。

3. ビニングシステムの説明

生産の一貫性を確保するため、LEDは主要な性能パラメータに基づいてビンに仕分けされます。

3.1 光度ビニング

光出力は2つのビンに分類されます：ビンコードUは3000 mcdから4200 mcdの強度、ビンコードVは4200 mcdから6000 mcdの強度です。各ビン限界の許容差は±15%です。

3.2 順電圧ビニング

順電圧は3つのカテゴリにビニングされます：ビンコード2E（2.8V ～ 3.0V）、3E（3.0V ～ 3.2V）、4E（3.2V ～ 3.4V）。測定許容差として±0.1Vが適用されます。

3.3 色度（色相）ビニング

色度座標は、CIE色度図上の特定の領域内で定義されます。2つの色相ランク（BB3とBB4）が指定されており、それぞれが許容されるx、y座標の四角形領域を定義します。色度座標には±0.01の測定許容差が適用されます。

4. 機械的仕様とパッケージ情報

4.1 外形寸法

パッケージの本体サイズは、長さおよび幅が4.2mm ±0.2mmです。全高は6.2mm ±0.5mmです。主要な特徴として、フランジ下部に最大高さ1.0mmの樹脂突出部があります。リード間隔は、リードがパッケージ本体から出ている部分で測定されます。すべての寸法はミリメートル単位で、特に指定がない限り一般的な公差は±0.25mmです。

4.2 極性識別

本デバイスには3つのピンがあります：P1はアノード（+）、P2はカソード（-）に指定され、P3は電気的極性を持ちません。正しい識別は、回路の適切な動作にとって極めて重要です。

5. はんだ付けおよび実装ガイドライン

5.1 保管と取り扱い

MSL3デバイスとして、特定の取り扱い手順が必要です。防湿バッグに密封された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の条件下で保管し、168時間（7日）以内にはんだ付けを完了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>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。未使用のLEDは乾燥剤とともに再密封してください。

5.2 はんだ付けパラメータ

リフローはんだ付けでは、ピーク温度最大260°C、最大10秒間が許容されます（最大2回のリフローサイクル）。150-200°Cでの最大120秒間の予熱段階が推奨されます。はんだごてによる手はんだ付けでは、温度は315°Cを超えてはならず、はんだ付け時間は最大3秒です（1回のみ）。

5.3 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。

6. パッケージングおよび注文情報

6.1 梱包仕様

LEDはエンボス加工されたキャリアテープ上で供給されます。テープ寸法が規定されており、デバイスを確実に保持するように設計されたポケットがあります。1リールには1,000個が含まれます。リールはその後、乾燥剤と湿度指示カードとともに防湿バッグに入れられます。

6.2 段ボール梱包

防湿バッグ3袋（合計3,000個）が内箱1箱に梱包されます。内箱10箱（合計30,000個）が外箱1箱に梱包されます。包装には注意：静電気敏感デバイス - 安全な取り扱いが必要というラベルが貼られています。

7. アプリケーション提案

7.1 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、一般的な情報表示装置など、屋内および屋外のサイン用途に適しています。制御された視野角と高輝度は、過剰な光の漏れなく良好な視認性を必要とするアプリケーションに理想的です。

7.2 設計上の考慮事項

設計者は、適切な電流制限抵抗またはドライバを選択するために、順電圧と電流要件を考慮する必要があります。熱管理は重要です。デバイスには減額曲線がありますが、放熱のための十分なPCB銅面積を確保することで、寿命を最大化し光出力を維持できます。MSL3定格は、実装前に保管およびベーキングガイドラインを厳密に遵守することを義務付けており、リフロー中のポップコーンクラックやその他の湿気関連の損傷を防ぎます。

8. 技術比較と差別化

標準的なSMD LED（3528や5050パッケージなど）やPLCCパッケージと比較して、このデバイスは重要な利点を提供します：その一体型レンズ設計は、外部の二次光学系を必要とせずに特定の狭い視野角（110°/50°）を提供します。これにより、最終製品の機械設計が簡素化され、部品点数が減少し、システム全体のコストを削減できる可能性があります。ウォータークリアパッケージは、白色蛍光体変換LEDの光取り出し効率を最大化します。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このLEDの典型的な動作電流は何ですか？

A: 電気的・光学的特性はIF=20mAで規定されており、これは標準的な試験条件であり一般的な動作点です。

Q: 光度ビンコードはどのように解釈すればよいですか？

A: ビンコード（UまたはV）は梱包袋に印字されており、そのロットのLEDの保証される最小および最大強度範囲を示しています。±15%の試験許容差が含まれます。

Q: このLEDを定電圧源で駆動できますか？

A: いいえ。LEDは電流駆動デバイスです。順電圧には範囲（2.8V-3.4V）があります。定電圧で駆動すると過剰電流が流れ、デバイスが故障する可能性があります。常に定電流ドライバ、または電圧源と直列に接続した電流制限抵抗を使用してください。

Q: MSL3は私の生産プロセスにとって何を意味しますか？

A: 湿気感受性レベル3は、バッグ開封後、部品がベーキングを必要とする前に、工場のフロア条件（≤30°C/60% RH）に最大168時間（7日間）さらされることができることを意味します。それに応じて組立スケジュールを計画する必要があります。

10. 設計および使用事例

屋外交通情報標識の設計を考えてみましょう。この標識は、昼間でも明確に視認できる明るい白色の画素を必要とします。LTWMH4DSAKRの高光度（最大6000 mcd）は輝度要件を満たします。その110°/50°の視野角により、標識の上下の領域を照らすエネルギーを無駄にすることなく、道路上の視聴者に向けて光が指向されます。パッケージの優れた耐湿性は、屋外の気象にさらされる環境での長期信頼性にとって重要です。設計者は、4.2x4.2mmのフットプリントに対応するPCBレイアウトを作成し、LEDあたり20mAに設定された定電流駆動回路を実装し、生産ラインがMSL3取り扱い手順に従ってリフローはんだ付け中の歩留まり低下を防ぐことを確保します。

11. 動作原理の紹介

LTWMH4DSAKRは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体技術に基づく白色LEDです。デバイスの中心は、順方向に電流が流れると青色光を発する半導体チップです（エレクトロルミネセンス）。この青色光は、パッケージ内部の蛍光体コーティングに当たります。蛍光体は青色光の一部を吸収し、より長い波長の光（黄色、赤）として再放出します。残りの青色光と蛍光体変換された黄色/赤色光の組み合わせが混ざり合い、人間の目には白色光として知覚されます。チップと蛍光体を囲むウォータークリアエポキシレンズは、この光を効率的に取り出しながら所望のビーム角を提供するように設計されています。

12. 技術トレンドと背景

LTWMH4DSAKRのような高輝度白色LEDの開発は、より広範な固体照明革命の一部です。この分野の主要なトレンドには、発光効率（ルーメン毎ワット）の継続的な改善があり、同じ光出力に対して消費電力を低減させています。また、演色性指数（CRI）と色の一貫性（より厳密なビニング）の改善にも焦点が当てられています。このデバイスの耐湿性エポキシと制御されたレンズ形状に見られるようなパッケージング技術の進歩は、小型化を可能にしながら、信頼性と光学性能を向上させることを目指しています。鉛フリー、ハロゲンフリー、RoHS準拠の製造への推進は、世界的な環境規制と持続可能性目標を反映しています。表面実装技術自体が自動化された大量生産を可能にし、最終製品の製造コストを削減しています。