LTST-C171TGKT SMD LED データシート - 外形寸法 3.2x1.6x0.8mm - 電圧 3.2V - 緑色 - 76mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

LTST-C171TGKTは、コンパクトな形状と信頼性の高い動作を必要とする現代の電子アプリケーション向けに設計された高性能表面実装型（SMD）発光ダイオード（LED）です。この部品は、インジウム・ガリウム・ナイトライド（InGaN）半導体技術を利用して緑色光を生成します。その主な設計目標は、大量生産で一般的な自動化組立プロセスと互換性のある、堅牢で効率的な光源を提供することです。

このLEDの主な利点は、わずか0.8mmという極めて低いプロファイルにあり、厳しい空間制約のあるアプリケーションに適しています。これ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。パッケージは、効率的なピックアンドプレース組立を容易にするため、業界標準の8mm幅テープに載せられ、7インチリールに巻かれています。このデバイスは、赤外線（IR）リフローはんだ付けおよび気相リフローはんだ付けプロセスと完全に互換性があり、大量生産における信頼性の高いはんだ接合を保証します。

2. 技術パラメータの詳細な客観的解釈

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。LTST-C171TGKTの場合、これらは周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。最大連続直流順電流は20mAです。デューティサイクル1/10、パルス幅0.1msのパルス動作では、ピーク順電流100mAが許容されます。最大許容損失は76mWです。デバイスは最大5Vまでの逆電圧に耐えることができます。動作温度範囲は-20°Cから+80°C、保管温度範囲は-30°Cから+100°Cです。順電流の減定格は50°C以上で1°Cあたり0.25mAの割合で線形に減少します。これはアプリケーション設計における熱管理にとって重要です。

2.2 電気的・光学的特性

代表的な性能はTa=25°Cで測定されます。順電流（IF）20mAにおける光度（Iv）は、最小71.0mcdから最大450.0mcdの範囲です。視野角（2θ1/2）は、強度が軸上値の半分にな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。ピーク発光波長（λP）は代表値で530nmです。知覚される色を定義する主波長（λd）は、IF=20mAで525nmです。スペクトル半値幅（Δλ）は35nmで、スペクトル純度を表します。順方向電圧（VF）は2.80Vから3.60Vの範囲で、IF=20mAにおける代表値は3.20Vです。逆電流（IR）は、逆電圧（VR）5Vにおいて最大10μAです。

3. ビンコードシステムの説明

製品は、アプリケーションにおける一貫性を確保するために、主要パラメータに基づいてビンに分類されます。これにより、設計者は均一な外観と性能を得るために、特性が密にグループ化されたLEDを選択することができます。

3.1 順方向電圧ビニング

順方向電圧は0.2Vステップでビニングされます。ビンコードは、D7（2.80V - 3.00V）、D8（3.00V - 3.20V）、D9（3.20V - 3.40V）、D10（3.40V - 3.60V）です。各ビンには±0.1Vの許容差が適用されます。

3.2 光度ビニング

光度は4つのカテゴリにビニングされます：Q（71.0 - 112.0 mcd）、R（112.0 - 180.0 mcd）、S（180.0 - 280.0 mcd）、T（280.0 - 450.0 mcd）。各光度ビンには±15%の許容差が適用されます。

3.3 主波長ビニング

主波長は、色の一貫性を制御するためにビニングされます。ビンは、AP（520.0 - 525.0 nm）、AQ（525.0 - 530.0 nm）、AR（530.0 - 535.0 nm）です。各ビンの許容差は±1 nmです。

4. 性能曲線分析

データシートで参照されている特定のグラフ曲線（例：図1、図6）はありますが、その典型的な挙動を説明できます。順電流（IF）と順方向電圧（VF）の関係は、ダイオードに特徴的な指数関数的な関係です。光度は、規定の動作範囲内では順電流にほぼ比例します。スペクトル分布曲線は、530nm付近に定義された半値幅を持つ単一のピークを示します。この広角デバイスの視野角パターンは、典型的にはランバートまたはそれに近いものであり、軸からの角度の余弦に応じて強度が減少することを意味します。

5. 機械的・パッケージ情報

このLEDは、EIA標準のパッケージ寸法に準拠しています。パッケージはウォータークリアレンズを備えています。詳細な寸法図には、長さ、幅、高さ、およびリード位置が規定されています。0.8mmの超薄型プロファイルが主要な機械的特徴です。極性は、通常パッケージ上の切り欠きまたは緑色の点であるカソードマークで示されます。適切なはんだ接合の形成と、リフロー工程中および後の機械的安定性を確保するために、推奨はんだパッド寸法が提供されています。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

2つの推奨赤外線（IR）リフロープロファイルが提供されています：通常（スズ-鉛）プロセス用と、鉛フリープロセス用です。Sn-Ag-Cuはんだペーストを使用する鉛フリープロセスの場合、プロファイルを注意深く制御する必要があります。ピーク温度は260°Cを超えてはならず、はんだの液相線温度以上の時間は、LEDパッケージへの熱ダメージを防ぎながら適切なリフローを確保するために管理されなければなりません。

6.2 フローはんだ付けおよび手はんだ

フローはんだ付けの場合、最大温度260°Cで5秒間が規定されています。はんだごてによる手はんだの場合、先端温度は300°Cを超えてはならず、接点ごとの接触時間は1回のみ3秒以内に制限する必要があります。

6.3 保管および取り扱い

LEDは、30°C以下、相対湿度70%以下の環境で保管する必要があります。元の防湿包装（MSL 2a）から取り出された部品は、672時間（28日）以内にリフローする必要があります。保管期間がこれを超える場合は、組立前に少なくとも24時間60°Cでベーキングを行い、吸収された湿気を除去し、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。

6.4 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、エポキシレンズまたはパッケージを損傷する可能性があります。

7. 包装および発注情報

標準包装は、直径7インチのリールに巻かれた8mm幅のエンボスキャリアテープです。各リールには3000個が含まれています。テープには、トップカバーテープで密封されたポケットがあります。包装はANSI/EIA 481-1-A-1994規格に従います。フルリールの倍数ではない発注数量の場合、残りの部品については最小包装数量500個が適用されます。

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、薄型プロファイルが重要な、民生用電子機器（例：モバイルデバイス、LCDパネル）のバックライト、状態表示灯、装飾照明、および自動車内装照明に適しています。その広い視野角は、広い領域の照明や複数の角度からの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

駆動回路：LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列に接続する場合に均一な輝度を確保するためには、各LEDと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。個別の抵抗なしでLEDを直接並列に接続すること（回路モデルB）は推奨されません。LED間の順方向電圧（Vf）特性のわずかなばらつきが、大きな電流不均衡を引き起こし、輝度の不均一や、最も低いVfを持つLEDへの過負荷の可能性につながるためです。

熱管理：損失電力は低いですが、特に最大定格付近または高い周囲温度で動作する場合には、熱を放散する適切なPCBレイアウトが重要です。減定格曲線に従う必要があります。

ESD保護：このデバイスは静電気放電（ESD）に敏感です。取り扱いおよび組立中は、適切なESD対策を実施する必要があります。これには、接地されたリストストラップ、帯電防止マットの使用、およびすべての設備が適切に接地されていることを確認することが含まれます。イオナイザーを使用して作業領域の静電気を中和することもできます。

9. 技術比較

LTST-C171TGKTの主な差別化された利点は、その超薄型0.8mmの高さであり、これは多くの標準的なSMD LED（例：高さが1.0mmを超えることが多い0805や1206パッケージ）よりも大幅に低くなっています。これにより、ますます薄型化する電子製品への設計が可能になります。130度の広い視野角は、狭角LEDと比較してより拡散した光を提供し、一部のアプリケーションでは二次光学系の必要性を減らします。強度、電圧、波長に対して定義されたビニング構造は、設計者に予測可能な性能と生産ロット間の色の一貫性を提供します。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: このLEDを5V電源で直接駆動できますか？

A: できません。代表的な順方向電圧は3.2Vです。電流制限抵抗なしで5V電源に直接接続すると、過剰な電流が流れ、LEDが瞬時に破壊される可能性があります。適切な電流（例：20mA）を設定するために、常に直列抵抗を使用してください。

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、スペクトルパワー出力が最大となる波長（530nm）です。主波長（λd）は、同じ知覚色を生み出す単色光の単一波長（525nm）です。主波長は色の仕様により関連性があります。

Q: 光度ビンコード（例：T）はどのように解釈すればよいですか？

A: ビンコードは、そのグループのLEDで保証される最小および最大強度を示します。TビンのLEDは、20mAで駆動した場合、強度が280.0から450.0 mcdの間になります。より高いビンコードを選択することは、一般的により明るいLEDを意味します。

Q: このLEDは屋外使用に適していますか？

A: 動作温度範囲は-20°Cから+80°Cです。一部の屋外環境では機能する可能性がありますが、適切な封止および環境保護なしでの直射日光、湿気、または規定範囲を超える温度への長時間の暴露は推奨されません。データシートでは、通常の電子機器での使用を意図していると規定されています。

11. 実践的な設計事例

シナリオ：携帯型医療機器の状態表示パネルを設計しています。パネルには、非常に薄い筐体内に10個の均一な明るさの緑色表示灯が必要です。

実装：10個のLTST-C171TGKT LEDがPCB上に配置されます。均一な輝度を確保するために、各LEDは共通の5V電源ラインから、それぞれの直列抵抗を介して駆動されます。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 - LEDのVf) / If。代表的なVf 3.2Vと目標If 20 mAを使用すると：R = (5V - 3.2V) / 0.020A = 90オーム。標準の91オーム抵抗が選択されます。すべてのLEDは、最小限の輝度ばらつきを保証するために、同じ光度ビン（例：Sビン）から指定されます。0.8mmの高さにより、全体のアセンブリが1.2mm厚の筐体に収まります。

12. 原理紹介

このLEDの発光は、InGaN半導体におけるエレクトロルミネセンスに基づいています。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。これらの電荷キャリアが再結合すると、エネルギーが光子（光）の形で放出されます。インジウム・ガリウム・ナイトライド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）—この場合は緑色—を定義します。ウォータークリアエポキシレンズは、半導体ダイを封止し、機械的保護を提供し、光出力パターンを形成します。

13. 開発動向

民生用電子機器向けSMD LEDの動向は、より高い効率（単位電力あたりのより多くの光出力）、より小さな占有面積、そしてより薄いプロファイルに向かって続いています。また、高解像度ディスプレイや均一な照明の要求を満たすために、色の一貫性の向上とより厳しいビニング許容差を求める動きもあります。さらに、世界的な環境規制と先進的なPCB材料の採用により、鉛フリーおよび高温リフロープロセスとの互換性は依然として不可欠です。LEDパッケージ自体へのオンボード電流調整または保護機能の統合は、駆動回路設計を簡素化するための継続的な開発領域です。