LTST-C194KGKT SMD LED データシート - 外形寸法 1.6x0.8x0.3mm - 電圧 1.8-2.4V - 緑色 - 75mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTST-C194KGKT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表面実装デバイス（SMD）チップLEDです。その主な位置付けは、高輝度、超低プロファイルのインジケータまたはバックライト部品としてです。この製品の中核的な利点は、わずか0.30ミリメートルという極めて薄いパッケージ高さにあり、超薄型モバイルデバイス、ウェアラブル、エッジライトパネルなどのスペースに制約のある設計での使用を可能にします。これは、高効率と良好な色純度で知られるAlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）半導体技術を利用した緑色LEDです。対象市場には、信頼性の高い性能とRoHS準拠が必須である、民生用電子機器、産業用制御パネル、自動車内装照明、および汎用インジケータアプリケーションが含まれます。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

このデバイスは、周囲温度（Ta）25°Cにおいて最大75 mWの電力損失に定格されています。絶対最大DC順電流は30 mAですが、パルス条件下（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）ではより高い80 mAのピーク順電流が許容されます。この区別は設計上重要です：30mAの制限は連続動作用であり、80mAの定格は多重化駆動方式での短時間の高強度パルスを可能にします。最大逆電圧は5Vで、これは標準的な保護レベルです。動作および保管温度範囲はそれぞれ-30°Cから+85°C、-40°Cから+85°Cであり、広範な環境範囲にわたる堅牢な性能を示しています。赤外線はんだ付け条件は、鉛フリー（Pbフリー）リフロー工程の標準プロファイルである、260°Cで10秒間と規定されています。

2.2 電気光学特性

Ta=25°C、標準試験電流（IF）20mAで測定された主要パラメータは、LEDの性能を定義します。光度（Iv）の典型的な範囲は18.0から112.0ミリカンデラ（mcd）です。この広い範囲はビニングシステムによって管理されます。指向角（2θ1/2）は130度で、集光ビームではなく面照明に適した非常に広い拡散放射パターンを提供します。ピーク発光波長（λP）は典型的に574 nmです。知覚される色を定義する主波長（λd）は、20mAで567.5 nmから576.5 nmの範囲にあり、純粋な緑色調に対応します。スペクトル線半値幅（Δλ）は15 nmで、比較的狭いスペクトル帯域幅と良好な色飽和度を示しています。順電圧（VF）は20mAで1.80Vから2.40Vの範囲にあり、直列抵抗値の計算と電源設計に重要です。逆電流（IR）は、逆電圧（VR）5Vで最大10 μAであり、良好な接合特性を示しています。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、アプリケーション内での色と明るさの一貫性を確保するために、二次元ビニングシステムを採用しています。これは、視覚的な均一性が求められる複数のLEDを使用するアプリケーションにおいて極めて重要です。

3.1 光度ビニング

光度は、20mAで測定されたmcd単位で4つのビン（M, N, P, Q）に分類されます。各ビンには最小値と最大値があります：M（18.0-28.0）、N（28.0-45.0）、P（45.0-71.0）、Q（71.0-112.0）。各光度ビンには+/-15%の許容差が適用されます。設計者は、アプリケーションに必要な輝度レベルを保証するために、必要なビンコードを指定しなければなりません。

3.2 主波長ビニング

色（主波長）も3つのコードにビニングされます：C（567.5-570.5 nm）、D（570.5-573.5 nm）、E（573.5-576.5 nm）。各波長ビンに対して+/- 1 nmの厳しい許容差が維持されています。光度ビンコードと波長ビンコードを組み合わせることで、LTST-C194KGKT製品の特定の一貫した性能サブセットを選択することができます。

4. 性能曲線分析

データシートでは特定のグラフ曲線（例：図1、図6）が参照されていますが、その典型的な挙動は技術に基づいて説明できます。順電流（IF）と光度（Iv）の関係は、動作範囲内では一般的に線形であり、最大定格まで電流に比例して輝度が増加することを意味します。順電圧（VF）は負の温度係数を持ちます；接合温度が上昇するとわずかに減少します。主波長（λd）も、接合温度の上昇に伴ってわずかにシフト（一般的にはより長い波長側へ）する可能性があり、これは半導体LEDの一般的な特性です。130度の広い指向角曲線は、強度が中心で最も高く、端に向かって徐々に減少する、ほぼランバート型の放射パターンを示唆しています。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ外形寸法

このLEDはEIA標準のパッケージフットプリントを特徴としています。主要寸法には典型的な長さと幅が含まれ、定義上の特徴は0.30 mmの超薄型高さです。特に指定がない限り、すべての寸法公差は典型的に±0.10 mmです。レンズ材料はウォータークリアで、AlInGaPチップの本来の緑色が色フィルタリングや拡散なしに放射され、光出力を最大化します。

5.2 はんだパッド設計と極性

データシートには、適切なはんだ接合部の形成とリフロー中の機械的安定性を確保するための推奨はんだパッド寸法が含まれています。はんだペースト塗布用に、最大0.10mmの推奨ステンシル厚さが提供されています。部品にはアノードとカソードのマーキングがあります；正しい極性を実装時に守ることで、適切な動作を確保しなければなりません。パッド設計は良好なはんだ濡れ性を促進し、リフロー中の部品の自己位置合わせを助けます。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

鉛フリー工程のJEDEC標準に準拠した、推奨赤外線（IR）リフロープロファイルが提供されています。主要パラメータには、予熱ゾーン（150-200°C）、予熱時間（最大120秒）、ピーク温度（最大260°C）、液相線以上時間（ピーク温度での特定時間、最大10秒）が含まれます。このプロファイルは、熱衝撃を防止し、適切なはんだリフローを確保し、LEDパッケージや半導体ダイを損傷しないようにするために重要です。

6.2 保管および取り扱い条件

このLEDは湿気に敏感です。乾燥剤入りの密封された工場出荷状態の梱包では、≤30°C、≤90% RHで保管し、1年以内に使用する必要があります。防湿バッグを開封した後は、保管環境が30°C、60% RHを超えてはなりません。周囲環境に672時間（28日）以上さらされた部品は、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも20時間ベーキングして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ことが推奨されます。

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を常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。指定外の化学洗浄剤は、エポキシ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. 梱包および発注情報

本製品は、自動ピックアンドプレース装置に対応したテープアンドリール梱包で供給されます。テープ幅は8mmで、7インチ（178mm）直径のリールに巻かれています。各リールには5000個が含まれます。少量の場合、残数ロットに対して最小梱包数量500個が利用可能です。テープとリールの仕様はANSI/EIA 481-1-A-1994標準に従います。梱包には空きポケットを密封するためのトップカバーテープが含まれ、テープ内の連続欠品部品の最大数は2個です。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 代表的なアプリケーションシナリオ

このLEDは、超薄型ノートパソコン、タブレット、スマートフォンのステータスインジケータに最適です。産業用制御機器や医療機器のメンブレンスイッチ、キーパッド、小型グラフィックディスプレイのバックライトとしても優れています。その広い指向角は、均一で拡散した光が必要な一般的なパネル照明に適しています。

8.2 駆動回路設計上の考慮点

LEDは電流駆動デバイスです。均一な輝度を確保するため、特に複数のLEDが並列に接続されている場合、各LEDに直列に個別の電流制限抵抗を使用することを強く推奨します。電流制限なしで電圧源から直接LEDを駆動することは推奨されません。順電圧のわずかな変動が電流、ひいては輝度の大きな違いにつながる可能性があるためです。直列抵抗値（R）はオームの法則を使用して計算できます：R = (Vcc - VF) / IF。ここで、Vccは供給電圧、VFはLED順電圧（最悪ケースの電流計算には最大値を使用）、IFは希望の順電流（≤30mA DC）です。

9. 技術比較と差別化

LTST-C194KGKTの主な差別化要因は、その0.30mmの高さであり、これは多くの標準チップLED（しばしば0.6mm以上）よりも著しく薄いです。これにより、次世代のスリムデバイスへの統合が可能になります。緑色光にAlInGaP技術を使用することで、従来のGaPなどの古い技術と比較して、より高い効率と優れた温度安定性を提供します。130度の広い指向角とウォータークリアレンズの組み合わせは、光をより散乱させるがピーク強度を低下させる拡散レンズとは異なり、軸外角度からも良好な視認性を持つ明るく純粋な緑色のスポットを提供します。

10. よくある質問 (FAQ)

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λP）は、光出力が最大となる波長です。主波長（λd）は、人間の目が知覚する単一波長で、CIE色度図から計算されます。色の仕様にはλdの方がより関連性があります。

Q: このLEDを30mAで連続駆動できますか？

A: はい、30mAは最大定格連続DC順電流です。最適な寿命と信頼性のためには、20mA（試験条件）などのより低い電流で動作することがしばしば推奨されます。

Q: ビニングはなぜ重要ですか？

A: 製造上のばらつきにより、輝度と色にわずかな違いが生じます。ビニングは、厳密に管理された特性を持つグループにLEDを分類します。ビンコードを指定することで、単一製品で複数のLEDを使用する際の視覚的一貫性が確保されます。

Q: 光度のQビンはどのように解釈すればよいですか？

A: Qビンには、20mAで71.0から112.0 mcdの範囲の最高輝度のLEDが含まれます。QビンからのいずれのLEDもこの範囲内に収まることが保証されます（個々のユニットには+/-15%の許容差があります）。

11. 実践的設計と使用例

10個の緑色LEDを必要とするネットワークルーターのステータスインジケータパネルを設計する場合を考えます。10個すべてのライトが同じ明るさと色に見えるようにするために、設計者は特定のビン組み合わせ、例えば光度ビンPと波長ビンDを指定してLTST-C194KGKTを選択します。各LEDは、個別の直列抵抗を介して5V電源で駆動されます。最大VF（2.4V）と目標IF 20mAを使用して抵抗値を計算します：R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 オーム。標準の130Ωまたは150Ω抵抗を使用できます。超薄型プロファイルにより、PCBをルーターの薄いプラスチックハウジングに非常に近づけて配置することができます。広い指向角により、部屋の様々な角度からインジケータが見えるようになります。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、基板上に成長させたAlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン）半導体材料に基づいています。順電圧が印加されると、電子と正孔が半導体の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。AlInGaP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、それが直接、この場合は緑色の、発光の波長（色）に対応します。ウォータークリアのエポキシパッケージはレンズとして機能し、光出力を整形し、繊細な半導体チップとワイヤーボンドを環境から保護します。

13. 業界動向と発展

SMD LEDのトレンドは、小型化、高効率化、および信頼性向上に向かって続いています。パッケージ高さは、より薄い最終製品を可能にするために減少しています。効率の向上（ワット当たりのルーメン数の増加）により、電力消費と発熱が低減されます。また、より厳しいビニング公差と生産ロット間での色の一貫性の向上にも焦点が当てられています。さらに、自動化組立工程および高温、鉛フリーはんだ付けプロファイルとの互換性は、グローバルな電子機器製造における広範な市場導入のための基本的な要件であり続けています。