LTW-C181LDS5-GE SMD LED データシート - 1.6x0.8x0.55mm - 3.15V - 76mW - 白色 - 英語技術文書

1. 製品概要

LTW-C181LDS5-GEは、現代のスペースに制約のある電子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）LEDランプです。これは、自動化されたプリント基板（PCB）組立プロセスに最適化されたミニチュア部品群に属します。この部品の主な設計目標は、小型化、大量生産との互換性、および様々な民生用および産業用電子デバイスにおける信頼性の高い性能です。

1.1 中核的優位性とターゲット市場

このLEDは、自動化生産ラインに適したいくつかの主要な利点を提供します。高さがわずか0.55mmという超薄型プロファイルは、内部スペースが限られている超薄型携帯電話、タブレット、ノートパソコンなどのアプリケーションにとって重要な特徴です。この部品は、業界標準の8mmテープに7インチ径リールでパッケージングされており、自動ピックアンドプレース装置と完全に互換性があり、組立プロセスを合理化し、製造コストを削減します。さらに、表面実装電子機器を大量生産する標準である赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスとの互換性を考慮して設計されています。ターゲット市場は広範で、通信機器（例：携帯電話、コードレス電話）、オフィスオートメーション機器、ネットワークシステム、家電製品、屋内標識またはディスプレイアプリケーションなどを包含しています。

1.2 特徴と応用分野

このLEDは、Ultra Bright InGaN（窒化インジウムガリウム）白色チップを使用して構築されています。この半導体材料は、高効率で明るい白色光を生成できることで知られています。本デバイスはRoHS（有害物質の使用制限）指令に準拠しており、鉛、水銀、カドミウムなどの特定の有害物質を含みません。そのI.C.（集積回路）互換性は、低電圧論理回路によって直接駆動できることを示しています。典型的な用途は、単純な状態表示灯を超え、キーパッドやキーボードのバックライト、マイクロディスプレイ、制御パネル上の記号や信号の照明などの機能照明を含みます。

2. パッケージ寸法と機械的特性仕様

LTW-C181LDS5-GEの物理的外形は、標準的なEIA（Electronic Industries Alliance）パッケージフットプリントで定義されています。レンズカラーは黄色ですが、光源自体はInGaN白色チップです。黄色レンズと白色チップの組み合わせは、光出力を整形し、場合によっては色特性を調整するのに役立ちます。部品本体のすべての重要な寸法は、特に指定がない限り標準公差±0.1mmでミリメートル単位で提供されています。この精密な寸法管理により、PCB実装時の一貫した配置とはんだ付け結果が保証されます。

3. 定格と特性

本セクションでは、特定の試験条件下におけるLEDの動作限界と性能パラメータを定義します。

3.1 絶対最大定格

これらの定格は、これを超えると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値を表します。これらは周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。最大電力損失は76ミリワット（mW）です。連続動作における直流順電流は20 mAを超えてはなりません。パルス動作では、厳密な1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅の条件下で、ピーク順電流100 mAが許容されます。デバイスは-20°Cから+105°Cの周囲温度範囲で動作可能であり、-40°Cから+105°Cの温度で保管できます。実装における重要な定格は赤外線はんだ付け条件であり、最大10秒間260°Cに耐えることが規定されており、これは典型的な鉛フリー（Pb-free）リフロープロファイルに適合しています。

3.2 鉛フリープロセス推奨IRリフロープロファイル

良好なはんだ接合には、特定の温度プロファイルが必要です。鉛フリーはんだ付けでは、150-200°Cまでの予熱段階が推奨されます。リフロー中のピークボディ温度は260°Cを超えてはならず、このピーク温度を超える時間は最大10秒間に制限する必要があります。異なるPCB設計、はんだペースト、およびオーブンタイプではプロファイルの特性評価が必要であることに留意することが極めて重要です。提供される値は、部品レベルでの検証試験に基づくガイドラインです。

3.3 電気的・光学的特性

これらは、Ta=25°C、順電流(IF)=5mAという一般的な試験および動作条件下で測定された代表的な性能値です。知覚される明るさの指標である光度(Iv)は、最小112.0ミリカンデラ(mcd)から最大224.0 mcdの範囲です。光度がピーク値の半分に低下する角度として定義される指向角(2θ1/2)は130度で、非常に広いビームパターンを示しています。順方向電圧(VF)は、5mA時で通常2.70Vから3.15Vの間です。CIE 1931色度図上の色度座標はx=0.284、y=0.272で、白色色空間内の特定の点を定義します。逆電流(IR)は非常に低く、逆電圧(VR)=5V時で最大2マイクロアンペア(μA)です。重要な注意事項として、色度座標の許容差は±0.01であり、本デバイスは逆バイアス下での動作を想定していないこと、VR試験は参考情報のみを目的としていることが明記されています。

4. Bin Rank System

半導体製造における自然なばらつきのため、LEDはエンドユーザーに一貫性を保証するために性能ビンに分類されます。LTW-C181LDS5-GEは3次元のビニングシステムを採用しています。

4.1 順方向電圧 (Vf) ランク

LEDは、5mA時の順方向電圧降下に基づいてグループ化されます。ビンコードAは2.70Vから2.85V、ビンBは2.85Vから3.00V、ビンCは3.00Vから3.15Vをカバーします。各ビンには±0.1Vの許容差が適用されます。

4.2 光度 (Iv) ランク

このビニングはLEDを明るさで分類します。R1ビンは112.0から146.0 mcdのLEDを含み、R2は146.0から180.0 mcd、S1は180.0から224.0 mcdを含みます。各光度ビンの限界値には±15%の許容差が適用されます。

4.3 色調ランク (Chromaticity Coordinates)

これは最も複雑なビニングで、CIE 1931色度図上の領域を定義し、LEDを精密な白色の色合いでグループ化します。複数のビン（例：S1-2、S2-2、S3-1、S3-2、S4-1、S4-2）が定義され、各ビンは4組の(x, y)座標ペアで定義される四角形領域を指定します。これにより、デザイナーは一貫した白色外観が重要な用途向けに、非常に厳密な色合わせが可能なLEDを選択できます。各色相ビン内の(x, y)座標には±0.01の許容差が適用されます。

5. 代表的な性能曲線

データシートには、様々な条件下でのデバイスの動作を示す一連のグラフが含まれています。これらの曲線は回路設計と熱管理に不可欠です。通常、順方向電圧と順方向電流の関係（V-I曲線）が含まれており、ダイオードの非線形特性を示します。また、光度と順方向電流の関係も示されており、駆動電流に対する明るさのスケーリングを示します。もう一つの重要な曲線は、相対光度と周囲温度の関係を示し、接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示しています。この熱的デレーティング情報は、最終用途で一貫した明るさを確保するために極めて重要です。これらの曲線を分析することで、設計者は明るさ、効率、寿命のバランスを考慮して駆動電流を最適化し、設計の熱的制約を理解することができます。

6. ユーザーガイドおよび組立情報

6.1 クリーニング

はんだ付け後や汚染により洗浄が必要な場合、プラスチックパッケージを損傷しないよう、指定された溶剤のみを使用してください。推奨方法は、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分未満浸漬することです。より強力な溶剤や指定外の化学薬品の使用は避けてください。

6.2 推奨PCB実装パッドレイアウト

LEDをはんだ付けするための、PCB上の最適な銅パッドパターンを示す図が提供されています。このレイアウトは、適切なはんだフィレット形成、良好な機械的強度、正しい熱放散を保証します。この推奨事項に従うことは、信頼性の高いはんだ接合を実現し、トゥームストーニング（リフロー工程で部品の一端がパッドから浮き上がる現象）を防止する鍵となります。

6.3 テープ＆リール梱包仕様

本コンポーネントは自動実装用キャリアテープシステムで供給されます。テープ幅は8mmです。テープは標準7インチ（178mm）直径のリールに巻かれています。フィーダー装置との互換性を確保するため、テープポケット、カバーテープ、リールハブの詳細寸法が規定されています。主要な注記として、空ポケットはシール済み、各リールは5000個入り、包装はANSI/EIA 481規格に準拠していることが指定されています。

7. 注意事項および信頼性情報

7.1 想定用途と信頼性

本LEDは、一般的な電子機器での使用を想定して設計されています。例外的な信頼性が要求される用途、または故障が生命や健康に危険を及ぼす可能性のある用途（例：航空、医療機器、交通運輸安全システムなど）では、標準的な想定用途を超えるため、特別な協議と認定が必要です。

7.2 保管条件と湿気感受性

適切な保管は、高温リフロー工程中にパッケージクラック（「ポップコーン」現象として知られる）を引き起こす可能性のある湿気吸収を防ぐために重要です。乾燥剤入りの元の密封防湿バッグ内では、LEDは30°C以下、相対湿度90%以下で保管し、1年以内に使用する必要があります。バッグを開封した後は、保管環境は30°C以下、相対湿度60%以下でなければなりません。周囲空気にさらされた（密封バッグから取り出された）部品は、672時間（28日）以内にリフローはんだ付けする必要があり、これは湿気感受性レベル（MSL）2aに対応します。この時間を超えた場合、吸収した湿気を除去するため、実装前に約60°Cで少なくとも20時間のベーキングが必要です。

7.3 はんだ付けガイドライン

詳細なはんだ付けパラメータを再掲します。リフローはんだ付けの場合：予熱150-200°C、ピーク温度260°C以下、ピーク温度保持時間10秒以下、リフローサイクルは最大2回まで許可されます。はんだごてによる手はんだ付けの場合：温度300°C以下、はんだ付け時間3秒以下、はんだ付けサイクルは1回のみ許可されます。これらの制限を超えると、LEDの性能が低下したり、永久損傷を引き起こす可能性があります。

7.4 静電気放電（ESD）対策

このLEDは静電気放電（ESD）および電気的サージに敏感です。取り扱いおよび組み立て時には、適切なESD対策を実施する必要があります。これには、接地リストストラップや帯電防止マットの使用、すべての設備の適切な接地確保が含まれます。ESD対策を遵守しないと、潜在的なまたは致命的なデバイス故障を引き起こす可能性があります。

8. 設計上の考慮事項とアプリケーションノート

このLEDを設計に組み込む際には、いくつかの要素を考慮する必要があります。130度の広い視野角は、機器の状態表示灯など、広い面積の照明や広角度からの視認性が求められるアプリケーションに適しています。超薄型の0.55mm高さは、携帯電話ディスプレイなどの積層アセンブリにおけるバックライト層に理想的です。順方向電圧範囲（2.7-3.15V）は、安定化された3.3Vロジック電源から単純な電流制限抵抗で直接駆動できる場合が多いことを意味しますが、最適な安定性と長寿命のためには定電流ドライバの使用が推奨されます。76mWの電力損失という熱定格は遵守する必要があり、特に最大電流付近で動作する場合、PCBレイアウトは放熱のための十分な銅面積を確保すべきです。包括的なビニングシステムにより、色が重要なアプリケーション向けの精密な選択が可能ですが、設計者は発注時に必要なビンを指定する必要があります。キーボードのバックライトでは、均一な輝度と色調をすべてのキーで確保するために、同じ強度と色調ビンからの複数のLEDが使用されます。