SMD LED LTST-C190TGKT-5A データシート - サイズ 1.6x0.8x0.6mm - 電圧 3.2V - 緑色 - 日本語技術文書

1. 製品概要

本資料は、高性能表面実装チップLEDの詳細仕様を記載しています。本デバイスは極薄形状を特徴とし、厳しい高さ制限のある用途に適しています。InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体技術を採用した緑色発光ダイオードであり、ウォータークリアレンズパッケージに封止されています。本製品は、赤外線リフローはんだ付けを含む現代の自動化組立プロセスに対応するよう設計されており、環境規格に準拠したRoHS対応のグリーン製品です。

このLEDの中核的な利点は、超小型フォームファクタ、高い光度出力、および大量生産に適した堅牢な構造です。主なターゲット市場は、民生用電子機器、インジケータランプ、小型ディスプレイのバックライト、信頼性の高い明るい小型緑色光源を必要とするあらゆるアプリケーションです。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格

デバイスの動作限界は、周囲温度（Ta）25°Cの条件下で定義されます。最大連続順方向電流（DC）は20 mAです。パルス動作では、厳密に1/10デューティ比、パルス幅0.1 msの条件下で、ピーク順方向電流100 mAが許容されます。総消費電力は76 mWを超えてはなりません。部品は-20°Cから+80°Cの温度範囲で動作可能であり、-30°Cから+100°Cの環境で保管できます。重要な点として、ピーク温度260°Cで最大10秒間の赤外線リフローはんだ付けに耐える定格を持ちます。

2.2 電気的・光学的特性

主要な性能指標は、Ta=25°C、標準試験電流（IF）5 mAで測定されます。光度（Iv）の標準値は60.0ミリカンデラ（mcd）で、規定最小値は28.0 mcdです。これは、日中でも視認可能なインジケータに適した明るい出力を示しています。本デバイスは130度という非常に広い指向角（2θ1/2）を特徴とし、広く均一な光分布を提供します。

電気的特性では、順方向電圧（VF）は標準的に3.20ボルトで、その範囲はビニングシステムによって定義されます。逆電流（IR）は、逆電圧（VR）5V印加時に最大10 μAと規定されていますが、本デバイスは逆バイアス動作用に設計されていません。光学的特性では、主波長（λd）は標準的に525 nmで、緑色スペクトルに位置し、スペクトル半値幅（Δλ）は35 nmです。ピーク発光波長（λp）は約530 nmです。

3. ビニングシステムの説明

量産における一貫性を確保するため、LEDは性能別にビン（区分）に分類されます。これにより、設計者はアプリケーションの特定の許容要件を満たす部品を選択できます。

3.1 順方向電圧ビニング

ユニットは、5mA時の順方向電圧によって分類されます。ビンコードD6、D7、D8は、それぞれ2.60-2.80V、2.80-3.00V、3.00-3.20Vの電圧範囲を表し、各範囲の許容差は±0.1Vです。

3.2 光度ビニング

LEDは、5mA時の光出力に基づいてビン分けされます。コードN、P、Q、Rは、それぞれ28.0-45.0 mcd、45.0-71.0 mcd、71.0-112.0 mcd、112.0-180.0 mcdの強度範囲に対応します。各ビンには±15%の許容差が適用されます。

3.3 主波長ビニング

色（波長）は、色調のばらつきを制御するためにビン分けされます。ビンコードAP、AQ、ARは、緑色スペクトル範囲520.0-525.0 nm、525.0-530.0 nm、530.0-535.0 nmをカバーし、各ビンの許容差は厳密に±1 nmです。

4. 性能曲線分析

データシートでは特定のグラフ曲線（例：スペクトル分布の図1、指向角の図5）が参照されていますが、提供されたデータから分析的理解が可能です。順方向電流と光度の関係は、動作範囲内では一般的に線形です。順方向電圧は負の温度係数を示し、接合温度が上昇するとわずかに減少することを意味します。スペクトル分布曲線は、規定の35 nm半値幅で約530 nmを中心とする単一のピークを示し、純粋な緑色発光を確認できます。

5. 機械的・パッケージ情報

このLEDは、EIA標準パッケージの超薄型寸法です。重要な特性は、高さがわずか0.80 mmであることです。詳細な寸法図には、長さ、幅、リード間隔、および全体形状が指定されており、適切なPCBフットプリント設計を保証します。パッケージはウォータークリアレンズ材料を使用しています。極性は部品の物理構造（通常はカソードマーク）で示されます。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、推奨はんだパッド寸法が提供されています。

6. はんだ付け・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

無鉛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。このプロファイルはJEDEC標準に基づいています。主要パラメータには、120-150°C間の予熱段階、最大ピーク温度260°C、および液相線温度（無鉛はんだでは通常217°C）以上の時間が10秒を超えないことが含まれます。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ことを目的としています。

6.2 取り扱い・保管

本デバイスは静電気放電（ESD）に敏感です。接地リストストラップまたは帯電防止手袋を使用した取り扱いを推奨します。乾燥剤入りの元の密封防湿バッグ内では、保管条件が30°C以下、相対湿度90%以下の場合、保存期間は1年です。バッグを開封した後は、部品を30°C以下、相対湿度60%以下で保管し、1週間以内に使用する必要があります。元の包装から外して1週間以上保管する場合は、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は許容されます。指定外の化学薬品は、パッケージのエポキシ樹脂やレンズを損傷する可能性があります。

7. 包装・発注情報

部品は、自動実装機に対応したテープ&リール包装で供給されます。テープ幅は8 mmで、直径7インチのリールに巻かれています。フルリール1本あたり4000個が含まれます。部分リールの発注最小数量は500個です。包装はANSI/EIA 481-1-A-1994規格に準拠しています。型番LTST-C190TGKT-5Aはメーカーの内部コーディングシステムに従っており、要素はシリーズ、色（TGは緑色）、および光度と波長の特定のビンコードを示している可能性があります。

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、携帯機器（電話、タブレット、ウェアラブル）の状態表示灯、小型LCDやキーパッドのバックライト、産業用コントロールのパネルインジケータ、民生品の装飾照明に最適です。その薄型形状は、現代のスリムデザインにとって重要です。

8.2 設計上の考慮事項

回路設計者は、LEDと直列に電流制限抵抗を必ず含める必要があります。抵抗値はオームの法則を使用して計算されます：R = (電源電圧 - VF) / IF。ここで、VFは選択したビンからの順方向電圧、IFは所望の駆動電流（20 mA DCを超えない）です。複数LEDアレイで均一な輝度を得るには、同じ光度ビン（例：すべてビンP）からLEDを選択することをお勧めします。PCB上の熱管理では、LED周辺の動作温度が80°Cを超えないようにし、長寿命と安定した光出力を維持する必要があります。

9. 技術比較・差別化

このLEDの主な差別化要因は、0.8mmの高さです。これは多くの標準チップLED（例：高さがしばしば1.0mmを超える0603や0805パッケージ）よりも薄くなっています。AlGaInP LEDなどの旧来技術と比較して、InGaNチップは、特に緑色/青色スペクトルで、より高い効率と明るさを提供します。130度の広い指向角は、狭い指向角のLEDと比較してより全方向性の光を提供し、視認位置が直接軸上に固定されていないアプリケーションに有益です。

10. よくある質問（FAQ）

Q: このLEDを20mAで連続駆動できますか？

A: はい、20mAは定格最大DC順方向電流です。最適な長寿命のためには、10-15mAなどのより低い電流で駆動することが一般的であり、ストレスと熱を低減しながら十分な明るさを提供します。

Q: 主波長とピーク波長の違いは何ですか？

A: 主波長（λd）はCIE色度図から導出され、知覚される色を表します。ピーク波長（λp）は、発光スペクトルの実際の物理的なピークです。これらはしばしば近い値ですが、同一ではありません。

Q: リールを開封して1週間以上経過した場合、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。高温のリフロー工程中に、この湿気が急速に気化し、内部の剥離やひび割れ（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追い出します。

Q: リフローの代わりにはんだごてを使用できますか？

A: はんだごてによる手はんだ付けは可能ですが、量産には推奨されません。必要な場合、はんだごて先端温度は300°Cを超えてはならず、1回のはんだ付けイベントにおける接触時間は最大3秒に制限する必要があります。

11. 実用的アプリケーション事例研究

複数の通知LEDを備えたスマートウォッチの設計を考えてみましょう。時計ケース内の高さ制限は厳しく、1.0mmです。標準LEDは高さ1.2mmの場合があり、適合性の問題を引き起こす可能性があります。この高さ0.8mmのLEDは完璧に適合します。設計者は、時計の3.3V電源からの一貫した輝度と消費電力を確保するために、電圧用にビンD7（2.8-3.0V）、光度用にビンP（45-71 mcd）を選択します。130度の広い指向角により、時計の文字盤を斜めから一瞥した場合でも通知ライトが視認可能です。LEDはPCB上に配置され、提供されたプロファイルを使用した標準的な無鉛リフロー工程を経て、部品を損傷することなく信頼性の高いはんだ接合が得られます。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体材料に基づいています。p-n接合に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ます。それらが再結合し、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）を決定します。緑色発光のためには、インジウム含有量が注意深く制御されます。ウォータークリアエポキシレンズは半導体チップを封止・保護し、その形状は光取り出し効率と指向角を最適化するように設計されています。

13. 業界動向と発展

SMD LEDのトレンドは、小型化、高効率化（電力入力あたりの光出力の向上）、および色の一貫性の改善に向かって続いています。この製品に見られるような薄型デバイスへの要請は、スリムな民生用電子機器への飽くなき追求によって推進されています。さらに、LEDがドライバや制御ICと単一パッケージに統合されるという、統合化が進んでいます。基盤となるInGaN技術は、一般照明用の高電力LEDや次世代ディスプレイ用マイクロLEDの開発にも中心的な役割を果たしており、堅牢で進化し続ける技術基盤を示しています。