LTST-C193TBKT-2A 青色LED データシート - 外形寸法 1.6x0.8x0.35mm - 順電圧 2.55-2.95V - 消費電力 76mW - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、表面実装デバイス（SMD）発光ダイオード（LED）であるLTST-C193TBKT-2Aの完全な技術仕様を提供します。この部品は、現代のスペース制約のある電子アセンブリ向けに設計された超小型光電子デバイスのカテゴリに属します。その主な機能は、状態表示、バックライト、装飾照明アプリケーション向けに、信頼性の高い効率的な青色光源を提供することです。 このLEDの中核的な利点は、その極めて低いプロファイルと高輝度出力によって定義されます。高さがわずか0.35ミリメートルであるため、超薄型チップLEDに分類され、垂直方向のスペースが限られている超薄型民生電子機器、ウェアラブルデバイス、その他のアプリケーションでの使用が可能です。本デバイスは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体チップを採用しており、これは高効率の青色および緑色LEDを製造するための業界標準技術です。このチップ技術は、その安定性と性能で知られています。

この部品のターゲット市場は広く、オフィスオートメーション機器、通信機器、家電製品、および様々な民生電子機器のメーカーを含みます。自動ピックアンドプレース装置および標準的な赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスとの互換性により、大量生産の自動化ラインに適しており、一貫した品質を確保し、組立コストを削減します。

2. 詳細技術パラメータ分析

2.1 絶対最大定格 絶対最大定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のあるストレスの限界を定義します。これらは動作条件ではありません。LTST-C193TBKT-2Aの主要な限界は以下の通りです：

消費電力（Pd）：

76 mW。これは、LEDパッケージが性能や寿命を低下させることなく熱として放散できる最大電力です。通常、過剰な電流でLEDを駆動することによりこの限界を超えると、接合温度が制御不能に上昇します。

• 順方向直流電流（I）：
• 20 mA。これは、信頼性の高い長期動作のために推奨される最大連続順方向電流です。光学パラメータをテストするための典型的な動作電流は、はるかに低い2 mAです。_Fピーク順方向電流：100 mA、ただしデューティ比1/10、パルス幅0.1 msのパルス条件下でのみ有効です。この定格は、短時間の高輝度フラッシュを必要とするアプリケーションで重要です。
• 温度範囲：デバイスは周囲温度-20°Cから+80°Cで動作可能で、-30°Cから+100°Cの温度で保管できます。
• 赤外線はんだ付け条件：パッケージは、ピークリフロー温度260°Cを最大10秒間耐えることができ、これは鉛フリー（Pbフリー）はんだプロセスの標準です。
• 2.2 電気・光学特性 これらのパラメータは、標準周囲温度25°Cで測定され、通常の動作条件下でのデバイスの性能を定義します。光度（I

）：

順方向電流（I

• ）2 mAで駆動した場合、最小4.50ミリカンデラ（mcd）から最大18.0 mcdの範囲です。光度は、人間の目の明所視応答（CIE曲線）に一致するようにフィルタリングされたセンサーを使用して測定されます。_V視野角（2θ1/2_F）：
• 130度。拡散材のないウォータークリアレンズに特徴的なこの広い視野角は、発光が広い領域に広がることを意味し、集光ビームではなく広範囲の照明を必要とするアプリケーションに適しています。_{ピーク発光波長（λ}）：468ナノメートル（nm）。これは、スペクトルパワー出力が最も高い特定の波長です。
• 主波長（λ_P）：I
• =2mAで465.0 nmから480.0 nmの範囲。これは、人間の目が光の色として認識する単一波長であり、CIE色度図から導出されます。_dスペクトル半値幅（Δλ）：25 nm。これはスペクトル純度を示します。値が小さいほど、より単色光に近いことを意味します。_F順電圧（V
• ）：I
• =2mAで2.55Vから2.95Vの範囲。これは、LEDが電流を導通しているときの両端の電圧降下です。電流制限回路を設計する上で重要なパラメータです。_F逆方向電流（I）：_F逆方向電圧（V
• ）5Vを印加した場合、最大10マイクロアンペア（μA）。_R重要：このLEDは逆バイアス動作用に設計されていません。このテストはリーク特性評価のみを目的としています。_R3. 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は性能ビンに分類されます。LTST-C193TBKT-2Aは、3次元のビニングシステムを使用しています。3.1 順電圧ビニング 単位はボルト（V）、テスト電流2 mA。ビンにより、回路内のLEDが同様の電圧降下を持つことが保証され、並列接続時の均一な輝度を促進します。ビン A: 2.55V（最小） ～ 2.65V（最大）

ビン 1: 2.65V ～ 2.75V

ビン 2: 2.75V ～ 2.85V

ビン 3: 2.85V ～ 2.95V

各ビン内の許容差は±0.1Vです。

• 3.2 光度ビニング 単位はミリカンデラ（mcd）、I
• =2mA。これにより、特定の輝度レベルを必要とするアプリケーション向けにLEDを選択できます。
• ビン J: 4.50 mcd ～ 7.10 mcd
• ビン K: 7.10 mcd ～ 11.20 mcd

ビン L: 11.20 mcd ～ 18.0 mcd

各ビン内の許容差は±15%です。

3.3 主波長ビニング 単位はナノメートル（nm）、I_F=2mA。これにより、青色の正確な色合いを制御します。

• ビン AC: 465.0 nm ～ 470.0 nm（より青みがかった、短波長）
• ビン AD: 470.0 nm ～ 475.0 nm
• ビン AE: 475.0 nm ～ 480.0 nm（やや緑がかった、長波長）

各ビン内の許容差は±1 nmです。

4. 性能曲線分析 データシートで特定のグラフが参照されていますが（例：スペクトル分布の図1、視野角の図6）、このようなInGaN LEDの典型的な動作は以下のように説明できます：

電流-電圧（I-V）曲線：_F順電圧（V

• ）は正の温度係数を持ちます。所定の電流に対して、接合温度が上昇するとわずかに減少します。曲線はターンオン電圧（約2.5V）付近で指数関数的であり、より高い電流ではより線形になります。
• 光度-電流（L-I）曲線：
• 光出力は、通常の動作範囲（例：最大20mAまで）では順方向電流にほぼ比例します。ただし、効率（ルーメン毎ワット）は通常、最大定格よりも低い電流でピークに達し、その後、熱効果やドループ効果により低下します。

温度特性：

InGaN青色LEDの光度は、一般に接合温度が上昇すると減少します。主波長も温度の上昇に伴ってわずかにシフトします（通常、より長い波長へ）。

スペクトル分布：

• スペクトルは、ピーク波長468 nmを中心としたガウス分布に似た曲線で、半値幅は25 nmと定義されています。5. 機械的・パッケージ情報_F5.1 パッケージ外形寸法 LEDはEIA標準パッケージフットプリントに準拠しています。主要寸法（ミリメートル）には、長さ1.6mm、幅0.8mm、そして特徴的な超薄型高さ0.35mmが含まれます。詳細な機械図面には、ランド位置、部品外形、および許容差（通常±0.10mm）が規定されています。
• 5.2 極性識別 カソードは通常、ノッチ、テープ上の緑色マーキング、またはデバイス自体の面取りされたコーナーなどでマークされています。逆バイアス損傷を防ぐため、組立時には正しい極性を遵守する必要があります。5.3 推奨はんだランド設計 信頼性の高いはんだ接合の形成とリフロー中の適切な位置合わせを確保するために、ランドパターンの推奨が提供されています。はんだペースト塗布のための推奨ステンシル厚さは最大0.10mmで、密接したランド間のはんだブリッジを防ぎます。
• 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 鉛フリープロセス向けの推奨赤外線（IR）リフロープロファイルが提供されており、JEDEC規格に準拠しています。主要パラメータは以下の通りです：
• プリヒート：150°C ～ 200°C。

プリヒート時間：

最大120秒で、フラックスを適切に活性化し、熱衝撃を最小限に抑えます。

ピーク温度：

最大260°C。

液相線以上時間：

3ページのサンプルプロファイルには、はんだが溶融している重要な時間が示されており、適切な接合形成のために制御する必要があります。

ピーク温度での総はんだ付け時間：

最大10秒。このプロセスは2回を超えて繰り返してはなりません。 基板設計、ペースト、およびオーブン特性は様々であるため、このプロファイルは一般的な目標であり、特定の生産セットアップで検証する必要があります。

6.2 手はんだ付け 手はんだ付けが必要な場合は、温度が300°Cを超えないはんだごてを使用し、接触時間を単一操作で最大3秒に制限してください。過度の熱はプラスチックパッケージと半導体ダイを損傷する可能性があります。

6.3 洗浄 指定されていない化学洗浄剤を使用しないでください。はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、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分未満浸漬してください。強力な溶剤はエポキシレンズとパッケージを損傷する可能性があります。

• 6.4 保管・取り扱いESD対策：
• LEDは静電気放電（ESD）に敏感です。取り扱い時にはリストストラップ、帯電防止マット、適切に接地された設備を使用してください。湿気感受性：
• 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かつ≤90% RHの場合、部品の保存寿命は1年です。バッグを開封した後は、LEDを≤30°Cかつ≤60% RHで保管してください。フロアライフ：
• 周囲空気にさらされた部品は、672時間（28日）以内にIRリフローを行う必要があります。より長くさらされる場合は、乾燥剤入りの密閉容器または窒素デシケーターに保管してください。672時間を超えてさらされた場合は、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも20時間のベーキングを行い、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ことを推奨します。7. 梱包・発注情報
• 7.1 テープ&リール仕様 LEDは、業界標準のエンボス加工キャリアテープに供給され、トップカバーテープで密封されています。リールサイズ：

直径7インチ。

1リールあたりの数量：

5000個。

最小梱包数量：

残数は500個から。

欠品：

• テープ内で最大2つの連続した空ポケットが許容されます。標準：
• 梱包はANSI/EIA-481-1-A-1994規格に準拠しています。8. アプリケーション提案
• 8.1 代表的なアプリケーションシナリオ状態インジケータ：

スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、IoTデバイスにおける電源オン、バッテリー充電、ネットワーク活動、モード表示など。

バックライト：

民生電子機器や家電製品におけるメンブレンスイッチ、小型LCDディスプレイ、または装飾パネル用。

• 装飾照明：自動車内装、ゲーミング周辺機器、家庭用電子機器におけるアクセント照明。
• 8.2 設計上の考慮点電流制限：
• 常に直列抵抗または定電流ドライバを使用して、順方向電流を所望のレベル（例：通常の輝度には2mA、最大には20mAまで）に制限してください。電圧源に直接接続しないでください。熱管理：
• 消費電力は低いですが、高温環境または最大電流付近で動作する場合は、ランド下に十分なPCB銅面積または熱ビアを確保し、放熱を助け、LEDの寿命と色安定性を維持してください。光学設計：
• ウォータークリアレンズはランバート配光（広視野角）を生成します。より集光されたビームが必要な場合は、外部の二次光学素子（レンズまたは導光板）が必要になります。適用範囲：

この部品は、標準的な商業および産業用途を対象としています。故障が安全性を危険にさらす可能性のある例外的な信頼性を必要とする用途（例：航空、医療生命維持装置）では、部品メーカーに適合性評価を相談することが必須です。

9. 技術比較・差別化 LTST-C193TBKT-2Aの主な差別化要因は、その

• 0.35mmの高さです。通常の高さが0.6-0.8mmの標準的な0603または0402 LEDと比較して、プロファイルが40-50%削減されています。これは、特に内部スペースが厳しく制限されているスマートフォン、超薄型ノートパソコン、ウェアラブル技術における、デバイス小型化の継続的なトレンドにおいて重要な利点です。 さらに、この超薄型フォームファクタと比較的高い光度（わずか2mAで最大18.0 mcd）の組み合わせは注目に値します。同様に薄い多くのLEDは輝度を犠牲にする可能性があります。実績のあるInGaNチップの使用により、指定されたビン内での良好な色の一貫性と信頼性が確保されています。
• 10. よくある質問（技術パラメータに基づく）10.1 5V電源で使用する場合の抵抗値は？ オームの法則（R = (V
• 電源- V

) / I

• ) を使用し、典型的なVを2.8V、所望のI
• を10mAと仮定します：R = (5V - 2.8V) / 0.010A = 220オーム。電流が限界を超えないようにするため、保守的な設計にはデータシートの最大V（2.95V）を使用してください：R
• 最小= (5V - 2.95V) / 0.010A = 205オーム（標準値の220Ωまたは240Ωを使用）。
• 10.2 最大定格の20mAで連続駆動できますか？ はい、ただし重要な考慮点があります。20mAでは、消費電力は約2.8V * 0.020A = 56mWであり、絶対最大値76mWを下回ります。ただし、最大定格で動作するとより多くの熱が発生し、LEDの寿命を短縮し、時間の経過とともに色がわずかにシフトし、発光効率が低下する可能性があります。最適な寿命と安定性のためには、輝度が十分であれば、より低い電流（例：5-10mA）で動作することを推奨します。10.3 視野角が130°と広いのはなぜですか？ ウォータークリア（非拡散）エポキシレンズは、微小なLEDチップの上に半球形状を形成するように成形されています。この形状は、小さな点光源からの光を屈折させ、非常に広い角度に広げるレンズとして機能します。これは、LEDが正面だけでなく、多くの異なる視点位置から見える必要があるアプリケーションに理想的です。

10.4 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λ）：LEDが最も多くの光パワーを発する物理的な波長。半導体材料の特性です。

主波長（λ

）：

知覚上の波長。標準的な人間の観察者にとって、LEDの光と同じ色に見える単色光の単一波長です。人間の目の感度曲線の形状とLEDのスペクトル幅により、これら2つの値は異なります。主波長は、設計における色指定により関連性があります。

11. 実践的設計・使用事例 シナリオ：ポータブルBluetoothスピーカー用のマルチLEDステータスバーの設計。 設計では、バッテリーレベルを示すために5個の青色LEDが必要です。薄いプラスチック拡散板の後ろのスペースは非常に限られています。_{部品選定：}LTST-C193TBKT-2Aは、その0.35mmの高さにより、薄い筐体に収まるため選定されました。広い130°の視野角により、様々な角度からライトバーが見えることが保証されます。_F回路設計：_FLEDはメインボード上の3.3Vレギュレータから駆動されます。ビンKの中間程度の輝度（約9 mcd）を目標とし、良好な視認性と電力効率のために順方向電流5mAを選択しました。保守的な設計のために最大V_F2.95Vを使用します：R = (3.3V - 2.95V) / 0.005A = 70オーム。標準の68Ω抵抗が選ばれ、わずかに高い電流約5.1mAが流れます。_FPCBレイアウト：_Fデータシートの推奨はんだランドレイアウトを使用します。特に5個のLEDが密接にグループ化されるため、放熱を助けるために、カソードランド（通常はLED基板に熱的に接続されている）に少量の銅箔を接続します。_組立：LEDは8mmテープから自動装置を使用して実装されます。組立ラインは、データシートのJEDEC準拠の提案に対して検証された鉛フリーリフロープロファイルを使用し、超薄型パッケージへの熱損傷を防ぐために、ピーク温度と液相線以上時間を注意深く監視します。

12. 技術原理紹介 LTST-C193TBKT-2Aは、InGaN（窒化インジウムガリウム）半導体チップに基づいています。発光の原理はエレクトロルミネセンスです。半導体のp-n接合に順方向電圧が印加されると、n型領域からの電子とp型領域からの正孔が活性領域に注入されます。そこで、それらは再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。発光の特定の波長（色）は、半導体材料のバンドギャップエネルギーによって決定されます。InGaN化合物中のインジウムとガリウムの比率を調整することにより、バンドギャップを調整して、青色、緑色、および近紫外スペクトル全体の光を生成できます。チップはその後、透明なエポキシ樹脂で封止され、レンズを形成し、繊細な半導体構造を機械的および環境的損傷から保護し、チップから効率的に光を取り出すのを助けます。

13. 業界動向と発展 LTST-C193TBKT-2AのようなLEDの開発は、電子業界におけるいくつかの主要なトレンドによって推進されています：

小型化：

より薄く、より小さな民生デバイスへの絶え間ない要求は、フットプリントと高さがますます減少する部品を必要としています。0.35mmのプロファイルは、大量生産アプリケーションにおけるチップLEDの現在のベンチマークを表しています。

効率向上：

InGaNエピタキシャル成長とチップ設計の継続的な改善により、青色LEDの発光効率（ルーメン毎ワット）が向上し続けており、より低い電流でより明るい出力が可能になり、電力消費と発熱を削減します。_P先進的なパッケージング：パッケージング技術は超薄型デバイスにとって重要です。モールドコンパウンド、ダイボンド材料、およびウェハーレベルパッケージング（WLP）技術の発展により、より堅牢で信頼性の高いミニチュア部品が可能になります。自動化と標準化：_dテープ&リール梱包、自動実装、および標準リフロープロファイルとの互換性は、グローバルな自動化製造エコシステムへの統合に不可欠であり、組立コストを低く保ち、品質を高く保ちます。 将来の方向性には、さらに薄いパッケージ、LEDパッケージ内の統合ドライバ回路（スマートLED）、および色の一貫性と熱性能のさらなる改善が含まれる可能性があります。The perceptual wavelength. It is the single wavelength of monochromatic light that would appear to have the same color as the LED's light to a standard human observer. Due to the shape of the human eye's sensitivity curve and the LED's spectral width, these two values are different. Dominant wavelength is more relevant for color specification in design.

. Practical Design and Usage Case

Scenario: Designing a multi-LED status bar for a portable Bluetooth speaker.The design requires 5 blue LEDs to indicate battery level. Space is extremely limited behind a thin plastic diffuser.

Component Selection:The LTST-C193TBKT-2A is chosen for its 0.35mm height, allowing it to fit in the slim enclosure. The wide 130° viewing angle ensures the light bar is visible from various angles.

Circuit Design:The LEDs are to be driven from a 3.3V regulator on the main board. Targeting a brightness level in the middle of Bin K (~9 mcd), a forward current of 5mA is selected for good visibility and power efficiency. Using the maximum V_Fof 2.95V for a conservative design: R = (3.3V - 2.95V) / 0.005A = 70 Ohms. A standard 68Ω resistor is chosen, resulting in a slightly higher current of ~5.1mA.

PCB Layout:The recommended solder pad layout from the datasheet is used. A small amount of copper pour is connected to the cathode pads (which are typically thermally connected to the LED substrate) to aid in heat dissipation, especially since five LEDs will be grouped closely together.

Assembly:The LEDs are placed using automated equipment from the 8mm tape. The assembly line uses a lead-free reflow profile validated against the JEDEC-compliant suggestion in the datasheet, with careful monitoring of peak temperature and time above liquidus to prevent thermal damage to the ultra-thin package.

. Technology Principle Introduction

The LTST-C193TBKT-2A is based on an InGaN (Indium Gallium Nitride) semiconductor chip. The principle of light emission is electroluminescence. When a forward voltage is applied across the p-n junction of the semiconductor, electrons from the n-type region and holes from the p-type region are injected into the active region. There, they recombine, releasing energy in the form of photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material. By adjusting the ratio of Indium to Gallium in the InGaN compound, the bandgap can be tuned to produce light across the blue, green, and near-ultraviolet spectrum. The chip is then encapsulated in a clear epoxy resin that forms the lens, protects the delicate semiconductor structure from mechanical and environmental damage, and helps to extract the light efficiently from the chip.

. Industry Trends and Developments

The development of LEDs like the LTST-C193TBKT-2A is driven by several key trends in the electronics industry:

• Miniaturization:The relentless push for thinner and smaller consumer devices demands components with ever-reduced footprints and heights. The 0.35mm profile represents a current benchmark for chip LEDs in high-volume applications.
• Increased Efficiency:Ongoing improvements in InGaN epitaxial growth and chip design continue to increase the luminous efficacy (lumens per watt) of blue LEDs, allowing for brighter output at lower currents, which reduces power consumption and heat generation.
• Advanced Packaging:Packaging technology is critical for ultra-thin devices. Developments in mold compounds, die-attach materials, and wafer-level packaging (WLP) techniques enable more robust and reliable miniature components.
• Automation and Standardization:The compatibility with tape-and-reel packaging, automatic placement, and standard reflow profiles is essential for integration into global, automated manufacturing ecosystems, keeping assembly costs low and quality high.

Future directions may include even thinner packages, integrated driver circuits within the LED package (smart LEDs), and further improvements in color consistency and thermal performance.