デュアルカラーLED 3.0x2.5x1.4mm - 順方向電圧1.8-3.6V/1.8-2.4V - 消費電力72mW/108mW - オレンジ/ブルー 技術データシート

1. 製品概要

本製品は、オレンジチップとブルーチップを1つの表面実装パッケージに集積したデュアルカラー発光ダイオード（LED）です。パッケージ寸法は3.0mm x 2.5mm x 1.4mmです。2つの異なる色が必要な汎用インジケータおよび表示用途向けに設計されています。本デバイスは標準的なSMT実装プロセスに対応し、RoHS準拠です。耐湿性レベルはレベル3に分類され、開封後の適切な取り扱いが必要です。60度の狭い視野角により指向性の高い光出力を提供し、高い方向性が求められる用途に適しています。

2. 技術パラメータ分析

2.1 電気的および光学的特性

特に指定がない限り、すべての特性はTs=25°Cで測定されます。本LEDは、両方のチップにおいてスペクトル半値幅15nmを示します。順方向電圧（VF）は各色で複数のコードにビニングされ、厳密な電気的選別を保証します。オレンジチップでは、VFはビンB1からJ0の範囲で1.8V～3.6Vです。ブルーチップでは、VFはビンB1からD2の範囲で1.8V～2.4Vです。ドミナント波長（λd）は、オレンジで615nm～630nm、ブルーで460nm～470nmで、いずれも20mAで測定されます。20mAでの光度（IV）は両色とも230mcd～1200mcdで、細かい選別のための複数の光度ビン（I00、J00、K00、L00）があります。視野角（2θ1/2）は60度です。VR=5Vでの逆電流は最大10μAに制限されています。接合部からはんだ接合部までの熱抵抗（RTHJ-S）は450°C/Wです。

2.2 絶対最大定格

絶対最大定格は、デバイスが損傷する可能性のある限界値を定義します。消費電力（Pd）は、オレンジチップで72mW、ブルーチップで108mWです。各チップの最大順方向電流（IF）は30mAです。ピーク順方向電流（IFP）は、1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅で60mAに達することができます。静電気放電耐量（HBM）は1000Vです。動作温度範囲（Topr）は-40°C～+85°C、保存温度（Tstg）も-40°C～+85°Cです。接合部温度（Tj）は95°Cを超えてはなりません。消費電力がこれらの限界を超えないようにし、適切な熱管理を実施することが重要です。

3. ビニングシステム

本LEDは、主要パラメータの狭い分布を提供するために複数のビンに選別されます。両色の順方向電圧ビンは仕様表に従って定義されます。オレンジの場合：B1（1.8-1.9V）、B2（1.9-2.0V）、C1（2.0-2.1V）、C2（2.1-2.2V）、D1（2.2-2.3V）、D2（2.3-2.4V）、G0（2.8-3.0V）、H0（3.0-3.2V）、I0（3.2-3.4V）、J0（3.4-3.6V）。ブルーの場合：B1（1.8-1.9V）、B2（1.9-2.0V）、C1（2.0-2.1V）、C2（2.1-2.2V）、D1（2.2-2.3V）、D2（2.3-2.4V）。ドミナント波長ビン：オレンジ – D00（615-620nm）、E00（620-625nm）、F00（625-630nm）；ブルー – C00（460-465nm）、D00（465-470nm）。両色の光度ビン：I00（230-350mcd）、J00（350-530mcd）、K00（530-800mcd）、L00（800-1200mcd）。ラベルのビンコードに完全な情報が記載されています。

4. 性能曲線分析

設計参考のため、代表的な光学特性曲線を提供します。順方向電圧対順方向電流曲線（図1-6）は、LEDに典型的な指数関数的関係を示しています。順方向電流対相対強度曲線（図1-7）は、30mAまでの電流に対して相対光出力が直線的に増加することを示しています。ピン温度対相対強度曲線（図1-8）は、温度上昇に伴って強度が徐々に低下し、100°Cで約10%減少することを示しています。ピン温度対順方向電流曲線（図1-9）は、ピン温度の上昇に伴って許容順方向電流が低下するディレーティングを示しています。順方向電流対ドミナント波長曲線（図1-10、図1-11）は、電流増加に伴いオレンジチップでわずかにレッドシフト、ブルーチップでわずかにブルーシフトが生じることを示しています。相対強度対波長スペクトル（図1-12）は、両チップのスペクトル分布を示し、オレンジで約623nm、ブルーで約467nmにピーク波長があります。放射パターン（図1-13）は、60度の視野角と典型的なランバート様分布を確認しています。

5. 機械的およびパッケージ情報

パッケージ外形寸法は3.00mm x 2.50mm x 1.40mmで、公差±0.2mmです。上面図には2つのLEDチップ（オレンジ(O)とブルー(B)）が示され、底面図の極性マーキングに従って共通アノードと個別カソードとなっています。最適な熱的・電気的接続のために、はんだ付けパターン（推奨パッドレイアウト）を提供します。キャリアテープの寸法：幅8.00mm、ピッチ4.00mm、部品キャビティ深さ1.6mm。リール寸法：A=8.0±0.1mm、B=178±1mm、C=60±1mm、D=13.0±0.5mm。各リールには2500個が収納されています。ラベルには、品番、仕様番号、ロット番号、ビンコード（フラックス、色度ビン、順方向電圧、波長を含む）、数量、日付が記載されています。

6. はんだ付けと実装ガイドライン

6.1 SMTリフローはんだ付け

推奨リフロープロファイルはJEDEC規格に基づいています。TsminからTpまでの平均昇温速度は3°C/s以下にしてください。予熱：Tsmin=150°C、Tsmax=200°C、時間60～120秒。217°C（TL）以上の時間は60～150秒。ピーク温度（Tp）は260°C、最大時間（tp）は10秒。実際のピーク温度の5°C以内の時間は30秒に制限されます。冷却速度は6°C/s以下にしてください。25°CからTpまでの総時間は8分以内にしてください。リフローはんだ付けは2回以上行わないでください。また、各回の間には最低24時間の間隔を空けてください。手はんだ付け：アイロン温度300°C未満、3秒未満、1回のみ。はんだ付け後の修理は推奨しません。やむを得ない場合は、両頭はんだごてを使用し、LEDの特性に影響がないことを確認してください。

6.2 取り扱い上の注意

反ったPCBにLEDを取り付けないでください。はんだ付け後は、機械的ストレスや急冷を避けてください。動作環境では、硫黄化合物を100PPM未満に制限してください。ハロゲン含有量（臭素と塩素）は管理する必要があります：単一<900PPM、合計<1500PPM。固定具材料からのVOCはシリコーン封止材に浸透し、変色を引き起こす可能性があるため、互換性試験を推奨します。洗浄にはイソプロピルアルコールを使用してください。超音波洗浄は推奨しません。保存条件：開封前は≤30°C、≤75%RH、保存期間1年。開封後は≤30°C、≤60%RH、168時間以内に使用してください。吸湿した場合は、60±5°Cで24時間以上ベークしてください。

7. 梱包と注文情報

LEDはテープ&リールパッケージで納品され、1リールあたり2500個です。キャリアテープは帯電防止仕様で、リールは標準EIA-481に準拠しています。防湿バッグに乾燥剤と湿度インジケーターカードが同梱され、乾燥保管を保証します。外装箱には複数のリールが収められ、一括出荷されます。注文時には、完全な品番とビンコード仕様を指定してください。品番例：RF-P13025TS-B37（注：内部参照用。実際の注文では希望ビンを指定してください）。

8. アプリケーション提案

回路設計時には、電圧変動による過電流を防ぐために、必ず電流制限抵抗を組み込んでください。LEDは決して絶対最大定格を超えて駆動しないでください。熱管理は重要です：接合部温度を95°C未満に保つために適切な放熱を確保してください。デュアルカラー動作の場合、各チップは個別のカソードを介して独立して制御できます。逆電圧を印加しないでください。損傷の原因となります。高信頼性用途では、周囲温度が高い場合に順方向電流をディレーティングすることを検討してください。硫黄やハロゲン含有量の高い環境では、推奨限度に適合する材料を選択してください。取り扱いや実装時には適切なESD保護を使用してください。

9. 技術比較

2つの別々の単色LEDを使用する場合と比較して、このデュアルチップパッケージはPCB上のスペースを大幅に節約し、部品点数を削減し、光学的な位置合わせを改善します。狭い視野角により、高い軸上強度を提供し、ポイントインジケータに有利です。細かいビンの存在により、設計者は一貫した色と明るさのためにLEDを正確にマッチングできます。熱抵抗は一部のパワーLEDに比べて比較的高い（450°C/W）ため、大電流用途では熱管理を慎重に検討する必要があります。

10. よくある質問

Q1: 正しい順方向電圧ビンをどのように選択しますか？

ドライバの電圧と電流に合ったビンを選択してください。5V電源で抵抗を使用する場合、抵抗の電圧降下分の余裕を確保できるVFビンを選択します。

Q2: 温度が波長に与える影響は？

接合部温度が上昇すると、ドミナント波長がわずかにシフトします。オレンジは長波長側（レッドシフト）、ブルーは短波長側（ブルーシフト）にシフトします。正確なシフト量は代表的な曲線から導出できます。

Q3: ESD感受性にはどのように対処すればよいですか？

接地された作業台、帯電防止リストストラップ、導電性パッケージを使用してください。デバイスは1000V HBM定格ですが、より強いESDイベントは損傷を引き起こす可能性があります。

Q4: 防湿バッグ開封後の保存期間は？

168時間以内（≤30°C、≤60%RH）。この期間内に使用しない場合は、使用前にベークしてください。

11. 実用的なアプリケーション例

代表的な用途には、状態インジケータ（例：オレンジは警告、ブルーは通常動作）、スイッチやシンボルのバックライト、汎用表示照明が含まれます。デュアルカラー機能により、追加のPCBスペースを必要とせずに2色表示が可能です。例えば、1つのインジケータで消灯、待機（ブルー）、動作（オレンジ）を表示できます。狭いビーム角は、フロントパネルインジケータや小型標識など、光を正確に方向付ける必要がある用途に最適です。

12. 動作原理

LEDはエレクトロルミネッセンスによって発光する半導体デバイスです。順方向電流がp-n接合を流れると、電子と正孔が再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。発光の波長（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まります。オレンジチップは通常AlGaInP（アルミニウムガリウムインジウムリン）材料系、ブルーチップはInGaN（インジウムガリウムナイトライド）材料系に基づいています。両方のチップは、ワイヤボンドを保護し、所望の視野角を提供するために、透明または拡散シリコーンレンズで封止されています。

13. 開発動向

LED業界は、より高い効率（lm/W）、より優れた色の一貫性、より小さなパッケージサイズを追求し続けています。デュアルカラーおよびマルチカラーLEDは、チップスケールパッケージ（CSP）やシステムインパッケージ（SiP）などの高度なパッケージング技術とますます統合されています。改善された熱界面材料とより優れたダイアタッチ方法により、熱抵抗が低下し、より高い駆動電流が可能になります。さらに、自動選別によるビニング精度が向上し、自動車や医療用照明などの要求の厳しい用途に対して許容範囲をより狭くすることが可能になっています。シリコーンレンズ材料は、黄変に耐え、過酷な環境での信頼性を向上させるように開発されています。全体として、トレンドはよりコンパクトで効率的かつ信頼性の高いマルチカラーLEDソリューションに向かっています。