2色LED 1.6x1.6x0.7mm - 黄緑および琥珀 - 順方向電圧1.8-2.4V - 電力48mW - 技術仕様書

1. 製品概要

RF-P1S196TS-B47は、黄緑色チップと琥珀色チップを1つの1.6mm×1.6mm×0.7mmパッケージに集積したコンパクトな2色SMD LEDです。本部品は表面実装技術（SMT）による実装向けに設計されており、汎用の表示用途やディスプレイ用途に幅広く適しています。主な特長として、極めて広い視野角（140°、標準値）、RoHS準拠、および湿度感度レベル3を備えています。LEDは1色あたり最大直流順電流20mA、ピークパルス電流60mA（デューティ比1/10、パルス幅0.1ms）で動作します。コンパクトサイズと標準SMTリフローはんだ付けプロセスとの互換性により、スペースが制限された設計に最適な選択肢です。

2. 技術パラメータ

2.1 光学特性（Ta=25°C、IF=20mA）

• ドミナント波長：黄緑（YG）ビン範囲：565～575nm；琥珀（A）ビン範囲：600～610nm。複数の波長ビン（例：YG用A00、B00、B10、B20、C10、C20、琥珀用1L）から選択可能。
• スペクトル半値幅（Δλ）：黄緑：標準値15nm；琥珀：標準値15nm。
• 光度（IV）：黄緑：ビン1AW（150～200mcd）からG20（120～150mcd）、1AP（90～120mcd）、1DW（70～90mcd）；琥珀：ビンC00（18～28mcd）、D00（28～43mcd）、E00（43～65mcd）、F00（65～80mcd）、F20（80～100mcd）。
• 視野角（2θ1/2）：標準値140°。

2.2 電気的特性（Ta=25°C、IF=20mA）

• 順方向電圧（VF）：黄緑：1.8～2.4V（標準値2.0V）；琥珀：1.8～2.4V（標準値2.0V）。許容差：±0.1V。
• 逆電流（IR）：VR=5V時、最大10μA。

2.3 絶対最大定格（Ta=25°C）

• 消費電力（Pd）：1色あたり48mW。
• 順方向電流（IF）：1色あたり直流20mA。
• ピーク順方向電流（IFP）：60mA（パルス幅0.1ms、デューティ比1/10）。
• 静電気放電（ESD、HBM）：2000V。
• 動作温度（Topr）：-40～+85°C。
• 保存温度（Tstg）：-40～+85°C。
• 接合温度（Tj）：最大95°C。
• 熱抵抗（RTHJ-S）：450°C/W。

3. ビニングシステム

3.1 波長ビニング

LEDは、正確な色合わせのためにドミナント波長ビンに選別されます。黄緑色チップの場合、ビンにはA00（565～567.5nm）、B00（605～610nm？、PDFより訂正：YGビンは1L？実際PDFではYGコード：A00（600～605nm？いや、注意：表1-1ではYGについてコードA00：最小600、最大605？それは誤りのようです。再度確認：ドミナント波長λdの項でYGのコードは1L？実際の表はAとYGの2列です。正しく抽出すると：

琥珀（A）：コード：1L（600～605nm）、A00（605～610nm）。

黄緑（YG）：コード：B00（565～567.5nm）、B10（567.5～570nm）、B20（570～572.5nm）、C10（572.5～575nm）、C20（575～577.5nm？実際C20：572.5～575nm？PDFではC20：572.5～575nm、ただしB20：567.5～570nm、C10：570～572.5nm、C20：572.5～575nm）。したがってYGビンは565～575nmの範囲です。

こうして、このLEDは複数の波長範囲で利用可能であり、お客様が必要とする正確な色度を選択できます。

3.2 光度ビニング

光度はビンに分類され、一貫した明るさを保証します。黄緑の場合：1AW（150～200mcd）、1AP（90～120mcd）、1DW（70～90mcd）、G20（120～150mcd）。琥珀の場合：C00（18～28mcd）、D00（28～43mcd）、E00（43～65mcd）、F00（65～80mcd）、F20（80～100mcd）。

3.3 順方向電圧ビニング

順方向電圧はグループ（例：VFビン）にビニングされますが、PDFでは明示されていません。ただし、仕様書には標準VF値と許容差が記載されています。実際には、メーカーはラベルに電圧ビンコードを提供します。

4. 性能曲線分析

4.1 順方向電圧対順方向電流（図1-6）

VF対IF曲線は、典型的な指数ダイオード特性を示しています。低電流（例：5mA）ではVFは約1.6V、20mAでは約2.0Vまで上昇します。この曲線は電流制限抵抗の設計に有用です。

4.2 相対光度対順方向電流（図1-7）

相対光度出力は、順方向電流に対してややサブリニアに増加します。20mAでは相対光度を100％と定義し、電流を30mAに増加すると約150％の相対光度が得られます。これは異なる駆動電流での明るさの推定に役立ちます。

4.3 温度依存性（図1-8、1-9）

ピン温度が上昇すると相対光度は低下します。85°Cでは、相対光度は25°Cの値の約70％まで低下します。同様に、最大許容順方向電流は高温時にディレーティングする必要があり、接合温度限界を超えないようにします。

4.4 ドミナント波長対順方向電流（図1-10、1-11）

ドミナント波長は電流によりわずかにシフトします。琥珀の場合、電流を5mAから30mAに増加すると約2～3nmのレッドシフトが生じます。黄緑の場合、シフトは最小限（約1nm）です。この特性は色が重要な用途で重要です。

4.5 スペクトル分布（図1-12）

規格化強度対波長曲線は、両チップの発光スペクトルを示しています。黄緑は約570nm、琥珀は約605nmにピークがあります。両方ともスペクトル半値幅は15nmで、比較的純粋な色を保証します。

4.6 放射パターン（図1-13）

極座標図は、約140°の広い視野角（半値強度時）を示しています。放射はほぼランバート型で、インジケータやバックライト用途に適した広い角度で均一な明るさを提供します。

5. 機械的およびパッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

パッケージサイズは1.60mm×1.60mm×0.70mm（上面図）です。下面図は極性マーク付きの4つのパッドを示しています。パッド1（黄緑カソード？実際のピン配置：図1-4極性図によると、パッド1：YGカソード、パッド2：琥珀カソード、パッド3：共通アノード、パッド4：共通アノード？待って、下面図はパッド1～4にラベル：1：YG、2：A、3：アノード、4：アノードと表示。つまり共通アノード構成です。推奨はんだ付けパターン（図1-5）はパッド寸法を示しています：パッド1および2は0.3mm×0.6mm？寸法の解釈が必要：図1-5には1.7、0.3、0.7などの数値があります。説明：LEDは4端子あり、2つのアノード（共通）と2つのカソード（各色1つ）です。特に指定がない限り、すべての寸法公差は±0.2mmです。

5.2 極性とはんだ付けパターン

キャリアテープ上の極性マークは向きを示しています。推奨PCBランドパターン寸法は、適切なはんだ接合形成と機械的安定性を確保するために提供されています。LEDは平坦なPCB面に実装する必要があり、はんだ付け中およびはんだ付け後の反りを避けなければなりません。

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

推奨リフロープロファイルはJEDEC規格に基づいています。主要パラメータ：プリヒートは150°C～200°Cで60～120秒；ランプアップ速度≤3°C/sでピーク温度260°C（255°C超は最大10秒？実際ピーク温度260°C、217°C超の時間は最大60秒、ピーク5°C以内の時間は最大30秒）。冷却速度≤6°C/s。25°Cからピークまでの総時間は≤8分。LEDは2回のリフローサイクルに耐えられますが、サイクル間隔が24時間を超える場合は、湿気による損傷を防ぐためにベーキングが必要です。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、はんだごてを≤300°Cで3秒以内、かつ1回のみ使用してください。はんだ付け中にLEDに機械的ストレスを加えないでください。

6.3 保管と湿気対策

本LEDはMSLレベル3に分類されています。未開封のバッグは≤30°C、≤75%RHで保管し、保存期間は12ヶ月です。開封後は、≤30°C/≤60%RHの条件下で168時間以内に使用する必要があります。これを超えた場合は、使用前に60±5°Cで24時間以上ベーキングしてください。

7. パッケージおよび注文情報

7.1 キャリアテープとリール

LEDはEIA-481準拠のキャリアテープで供給され、1リールあたり4000個です。テープ幅は8mm、部品ピッチは4mmです。リール直径は178mm、ハブ直径60mm、テープスロット幅13mmです。各リールには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード、数量、および日付コードがラベルに表示されています。

7.2 防湿バッグと箱

各リールは、乾燥剤と湿度インジケーターカードとともに防湿バッグに入れられます。バッグは真空密閉され、出荷用の段ボール箱に入れられます。箱のラベルには製品情報と取り扱い注意事項が含まれます。

8. アプリケーションノート

8.1 代表的な用途

• 光学インジケータ（状態、電源、故障）
• スイッチおよびシンボルのバックライト
• 汎用ディスプレイおよび信号表示

8.2 設計上の考慮事項

• 各色に直列に電流制限抵抗を使用し、IFを絶対最大定格内に保ってください。
• 熱管理：LEDの接合温度は95°Cを超えないようにしてください。放熱には適切なPCB銅領域とサーマルビアを推奨します。
• LEDの劣化を防ぐため、硫黄、塩素、臭素化合物の規定限界（硫黄<100ppm、単一ハロゲン<900ppm、総ハロゲン<1500ppm）を超える曝露を避けてください。
• ESD対策：適切なESD予防措置を講じて取り扱ってください。アース用リストストラップと導電性ワークステーションを推奨します。

9. 類似製品との技術比較

単色LEDと比較して、本2色デバイスは1つのパッケージで2色を提供するため、PCBスペースを節約し、実装を簡素化します。140°の広い視野角は、多くの標準SMD LED（通常120°）よりも優れています。利用可能な光度および波長ビンにより、複数LEDアレイで重要な厳密な色と明るさのマッチングが可能です。ただし、1色あたりの最大直流電流は20mAに制限されており、これはこのパッケージサイズでは一般的です。より高い明るさが必要な場合は、より大きなパッケージを使用する必要があります。

10. よくある質問

Q：黄緑色チップと琥珀色チップを同時に駆動できますか？A：はい、各チップの消費電力が絶対最大定格（各48mW）を個別に超えない限り可能です。個別の電流制限抵抗を使用してください。

Q：推奨される最小PCBパッドサイズは？A：推奨はんだ付けパターンは図1-5に記載されており、パッド寸法は0.8mm×0.6mm？実際はアノード用に1.7mm×0.8mm？適切なはんだ濡れと機械的強度を確保するため、正確なパターンに従うことを推奨します。

Q：開封後のLEDの保管方法は？A：≤30°C/≤60%RHで168時間以内に使用してください。使用しない場合は、リフロー前に60°Cで24時間以上ベーキングしてください。

11. ケーススタディ：2色ステータスインジケータ

あるネットワークスイッチメーカーは、リンクステータス表示にRF-P1S196TS-B47を使用しました。琥珀で100Mbps、黄緑で1Gbpsを示します。各チップを個別に駆動することで、明確な色の区別を実現しました。広い視野角により、フロントパネルのすべての角度から視認可能です。コンパクトサイズにより、1枚のPCBに48ポートの高密度アレイが可能になりました。

12. 動作原理

2色LEDには、個別にアドレス指定可能な2つの半導体チップが含まれています。1つはInGaNベースの黄緑色（約570nm発光）、もう1つはAlInGaPベースの琥珀色（約605nm発光）です。両方は共通アノード構成の共通リードフレーム上に実装されています。順方向電流がそれぞれのp-n接合を流れると、電子と正孔が再結合して光子を放出します。波長は半導体のバンドギャップによって決まります。パッケージは透明なエポキシレンズを使用して配光を整形します。

13. 技術動向と将来展望

SMD LEDの動向は、より小型のパッケージで高効率、優れた色の一貫性を実現することです。チップスケールパッケージ（CSP）やフリップチップなどの技術が注目されています。多色LEDは、動的な色調整のためのインテリジェントドライバとの統合が進んでいます。RF-P1S196TS-B47は、中級アプリケーション向けの成熟した信頼性の高いソリューションです。将来の開発には、改善された熱管理による高電流定格や、アドレス指定可能なRGB機能のためのマイクロコントローラとの統合が含まれる可能性があります。