LTST-C198KGKT SMD LED データシート - 0.2mm 超薄型 - 順電圧 2.6V - AlInGaP グリーン - 78mW 出力 - 技術文書

1. 製品概要

LTST-C198KGKTは、現代のコンパクトな電子機器アプリケーション向けに設計された超薄型表面実装チップLEDです。その主な特徴は、わずか0.2ミリメートルという極めて低いプロファイルであり、スペースと部品高さが重要な制約となるデバイスに適しています。本デバイスは、AlInGaP（アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン）半導体材料を利用して高輝度の緑色光を出力します。業界標準の8mmテープに7インチリールに巻かれており、高速自動実装機および赤外線リフローはんだ付けプロセスとの互換性を確保しています。このLEDはグリーン製品に分類され、RoHS（有害物質使用制限）指令に準拠しています。

1.1 中核的利点

この部品の主な利点は、小型化と性能の組み合わせにあります。0.2mmの薄さにより、極限まで薄い製品への組み込みが可能です。AlInGaPチップ技術は、従来の材料と比較して優れた発光効率を提供し、小さなフォームファクタから高輝度を実現します。自動SMT（表面実装技術）組立ラインとの完全な互換性により、製造工程が合理化され、生産コストが削減されます。その設計はI.C.（集積回路）とも互換性があり、標準的なロジックレベルの出力から直接駆動することが可能です。

2. 技術パラメータ詳細解説

このセクションでは、データシートに規定された電気的、光学的、熱的特性について、詳細かつ客観的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生じる可能性のあるストレスの限界を定義します。通常動作を意図したものではありません。最大連続順電流（DC）は30 mAです。80 mAというより高いピーク順電流は許容されますが、過熱を防ぐために、1/10のデューティサイクルと0.1msのパルス幅というパルス条件下でのみです。印加可能な最大逆電圧は5Vです。これを超えると接合部の破壊を引き起こす可能性があります。デバイスは最大78 mWの電力を消費できます。動作温度範囲は-30°Cから+85°C、保管温度範囲は-40°Cから+85°Cです。はんだ付けに関しては、赤外線リフロー時のピーク温度260°Cを最大10秒間耐えることができます。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは、特に断りのない限り、周囲温度25°C、順電流（IF）20 mAの標準試験条件で測定されます。光度（Iv）の代表値は60.0ミリカンデラ（mcd）で、規定最小値は36.0 mcdです。この強度は、人間の眼の明所視応答を模倣したセンサーとフィルターを使用して測定されます。視野角（2θ1/2）は、強度が軸上値の半分に低下する全角として定義され、130度であり、広い視野パターンを示しています。知覚される色を定義する主波長（λd）は570 nm（緑）です。ピーク発光波長（λp）は574 nmです。スペクトル半値幅（Δλ）は15 nmで、スペクトルの純度を示します。順電圧（VF）は、20mA時で代表値2.1Vから2.6Vの範囲です。逆電流（IR）は、5Vの逆バイアスを印加した場合、最大10.0 μAです。

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は性能に基づいてビン（区分）に分類されます。LTST-C198KGKTは、光度と主波長に基づく二次元ビニングシステムを採用しています。

3.1 光度ビニング

光度は、N2（36.0 - 45.0 mcd）、P（45.0 - 71.0 mcd）、Q（71.0 - 112.0 mcd）の3つのビンに分類されます。各ビン内では+/-15%の許容差が適用されます。これにより、設計者はアプリケーションに必要な輝度レベルに基づいてLEDを選択でき、複数のLEDを使用する製品での視覚的な均一性を確保できます。

3.2 主波長ビニング

緑色の正確な色合いを決定する主波長は、C（567.5 - 570.5 nm）、D（570.5 - 573.5 nm）、E（573.5 - 576.5 nm）の3つのビンに分類されます。各ビンの許容差は+/- 1 nmです。この厳密な管理は、ステータスインジケーターやフルカラーディスプレイなど、色の一貫性が重要なアプリケーションにおいて極めて重要です。

4. 性能曲線分析

データシートでは特定のグラフ（図1、図5）が参照されていますが、その意味合いについて議論できます。順電流（IF）と順電圧（VF）の関係は、通常、ダイオード方程式に従って指数関数的です。設計者は、電流制限回路を設計する際にVFの範囲を考慮する必要があります。光度対順電流の曲線は、動作範囲内では一般的に線形ですが、熱効果により高電流では飽和します。順電圧の温度依存性は負（温度が上昇するとVFが低下）であり、これは半導体ダイオードの標準的な特性です。スペクトル分布曲線は、574 nmにピークを持ち、半値幅が15 nmであることを示すでしょう。

5. 機械的・パッケージング情報

5.1 パッケージ寸法と極性

このLEDはEIA標準のパッケージ外形を特徴としています。カソードはテープおよびリールの包装図で明確に識別されます。正確な寸法図がデータシートに提供されており、すべての寸法はミリメートル単位で、一般的な公差は±0.10 mmです。超薄型の0.2mmプロファイルは重要な機械的仕様です。

5.2 推奨はんだパッド設計

信頼性の高いはんだ接合の形成とリフロー時の適切な位置合わせを確保するために、推奨はんだパッドレイアウトが提供されています。推奨事項には、はんだペースト量を制御し、非常に小さな部品のブリッジやトゥームストーニングを防ぐための最大ステンシル厚さ0.08mmが含まれます。

6. はんだ付け・組立ガイド

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

JEDEC規格に準拠した、鉛フリーはんだプロセス用の推奨赤外線リフロープロファイルが提供されています。主要なパラメータには、150-200°Cの予熱ゾーン、最大予熱時間120秒、ピーク温度260°C以下、液相線温度以上（ピーク温度時）の時間は最大10秒に制限が含まれます。このプロファイルは、LEDパッケージへの熱ストレスを最小限に抑えながら、適切なはんだリフローを確保するように設計されています。

6.2 保管および取り扱い条件

静電気放電（ESD）はLEDを損傷する可能性があります。接地されたリストストラップを使用し、適切に接地された設備上で取り扱うことが必須です。保管については、乾燥剤入りの未開封の防湿バッグを、温度≤30°C、相対湿度≤90%で保管し、保存期間は1年です。一度開封したら、LEDは温度≤30°C、相対湿度≤60%で保管し、1週間以内に使用する必要があります。元のバッグから出して長期間保管した場合は、はんだ付け前に少なくとも20時間、60°Cでベーキング（乾燥）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する必要があります。

6.3 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、指定された溶剤のみを使用してください。LEDを室温のエチルアルコールまたはイソプロピルアルコールに1分未満浸漬することが推奨されます。指定外の化学薬品は、パッケージ材料やレンズを損傷する可能性があります。

7. 包装・発注情報

標準包装は、直径7インチ（178mm）のリールに巻かれた8mmテープです。フルリールあたり5000個が含まれます。フルリール未満の数量については、残数ロットで最小包装数量500個が適用されます。テープおよびリールの仕様はANSI/EIA 481規格に準拠しています。テープには部品を保護するためのトップカバーがあり、テープ内で許容される連続欠品部品の最大数は2個です。

8. アプリケーション提案

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

このLEDは、一般的な電子機器を対象としています。その薄型プロファイルは、超薄型民生電子機器（スマートフォン、タブレット、ノートパソコン）のバックライト、携帯機器のステータスインジケーター、計測器のパネル照明に理想的です。高輝度と広い視野角は、良好な視認性を必要とするアプリケーションに適しています。

8.2 設計上の考慮事項

回路設計者は、通常直列抵抗を使用して適切な電流制限を実装し、順電流が最大DC定格30 mAを超えないようにする必要があります。順電圧の変動（2.1Vから2.6V）は、電源設計で考慮する必要があります。複数LEDアレイでの視覚的均一性のためには、同じ光度および波長ビンからのLEDを指定することが極めて重要です。PCBレイアウトは、推奨されるはんだパッド寸法とステンシルガイドラインに従い、信頼性の高い組立を確保する必要があります。

9. 技術比較・差別化

LTST-C198KGKTの主な差別化要因は、極限の薄さ（0.2mm）とAlInGaP技術の使用を組み合わせた点にあります。従来のGaP（リン化ガリウム）グリーンLEDと比較して、AlInGaPは著しく高い発光効率と優れた温度安定性を提供します。他の薄型LEDと比較して、規定された130度の視野角は特に広く、オフアクシス方向の視認性が向上します。標準的な赤外線リフローおよびテープ・リール包装との互換性により、一部の古いスルーホールや手動実装のLEDとは異なり、自動化された大量生産のためのドロップインソリューションとなっています。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このLEDを3.3Vまたは5Vのマイクロコントローラーピンから直接駆動できますか？

A: いいえ。電流制限抵抗を使用する必要があります。順電圧は最大約2.6Vです。3.3Vを直接接続すると過剰な電流が流れ、LEDを破壊する可能性があります。抵抗値は R = (Vcc - Vf) / If の式を使用して計算してください。

Q: ピーク順電流定格は何を意味しますか？

A: より高い瞬間輝度を達成するために、最大80mAでLEDを短時間パルス駆動できることを意味しますが、非常に特定の条件下でのみです：パルス幅0.1ms、デューティサイクル10%以下。連続動作用ではありません。

Q: LEDをバッグの外で保管した場合、なぜベーキングが必要なのですか？

A: プラスチックパッケージは空気中の湿気を吸収する可能性があります。リフローはんだ付けの急速な加熱中に、この湿気が爆発的に気化し、内部の剥離やクラック（ポップコーン現象）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。

11. 実践的設計事例

ウェアラブルデバイスのステータスインジケーターを設計する場合を考えます。このデバイスには、インジケーターエリアで高さ制約が0.3mm未満のリジッドフレックスPCBがあります。厚さ0.2mmのLTST-C198KGKTは完璧に適合します。充電完了を示すために緑色のインジケーターが必要です。設計者は、すべてのユニットで一貫した色と輝度を確保するために、光度ビンP、波長ビンDのLEDを選択します。LEDは、デバイスの3.0Vバッテリーレールから電流制限抵抗を介して15 mA（最大30 mAを大幅に下回る）で駆動され、低消費電力で十分な輝度を提供します。PCBレイアウトは推奨パッド形状を使用し、組立工場は提供されたリフロープロファイルを使用し、信頼性が高く高歩留まりの生産を実現します。

12. 技術原理紹介

このLEDは、AlInGaP材料で作られた半導体p-n接合に基づいています。順方向電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入され、そこで再結合します。この再結合プロセスにより、光子（光）の形でエネルギーが放出されます。AlInGaP合金の特定の組成は、半導体のバンドギャップエネルギーを決定し、それが直接、放出される光の波長（色）を定義します—この場合、約570 nmの緑色です。超薄型パッケージは、従来の成形プラスチックレンズを持つLEDとは異なり、最小限の封止材料でチップスケールのLEDダイを使用することで実現されています。

13. 技術トレンド

インジケーターおよびバックライト用LEDのトレンドは、さらなる小型化、高効率化、およびより良い色の一貫性に向かって進み続けています。パッケージ高さは0.2mmからさらに薄いプロファイルへと移行しています。効率の低い材料を置き換えるために、InGaN（青/緑/白用）やAlInGaP（赤/オレンジ/黄/緑用）のような先進的な半導体材料の使用が増えています。統合も別のトレンドであり、マルチLEDアレイやドライバICと組み合わせた単一パッケージ内のLEDが登場しています。さらに、エネルギー効率への要請は、ワットあたりのルーメン定格の向上を推進し、最終アプリケーションでの消費電力を削減しています。高解像度ディスプレイや正確な色合わせを必要とするアプリケーションの要求を満たすために、自動テストとより厳格なビニング仕様が標準になりつつあります。