LTST-S326KGJSKT デュアルカラーSMD LED データシート - サイドビュー - 緑/黄 - 20mA - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、デュアルカラー（二色）のサイドビュー（側面発光）表面実装デバイス（SMD）LEDの技術仕様を詳細に説明します。この部品は、単一パッケージ内に2つの異なるAlInGaP半導体チップを統合し、緑色と黄色の光を発光可能としています。自動組立プロセス向けに設計されており、ウォータークリアレンズを備え、大量生産向けにテープ＆リールで供給されます。主な用途は、スペースが制限され、側面発光プロファイルが要求される電子機器におけるインジケータや状態表示ランプです。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 絶対最大定格

恒久的な損傷を防ぐため、デバイスはこれらの限界を超えて動作させてはなりません。主な定格には、チップあたりの最大直流順電流30 mA、ピーク順電流80 mA（デューティサイクル1/10のパルス条件下）、最大逆電圧5 Vが含まれます。各チップの総消費電力は72 mWに制限されています。動作周囲温度範囲は-30°Cから+85°Cと規定されています。

2.2 電気的・光学的特性

標準試験電流20 mA、周囲温度25°Cで測定された主要な性能パラメータを定義します。緑色チップの代表的な光度は35.0 mcd（ミリカンデラ）、最小値は18.0 mcdです。黄色チップはより明るく、代表値75.0 mcd、最小値28.0 mcdです。両チップとも非常に広い視野角（2θ1/2）130度を有し、広範囲な視認性を提供します。両色の代表的な順方向電圧（VF）は2.0 V、最大値は2.4 Vです。主波長は、緑色が約571 nm、黄色が約589 nmであり、これが知覚される色を定義します。

3. ビニングシステムの説明

製造における色と明るさの一貫性を確保するため、LEDは光度と主波長に基づいてビン（等級）に分類されます。

3.1 光度ビニング

緑色LEDは、光度ビンM、N、P、Qで入手可能で、18.0 mcdから112.0 mcdの範囲をカバーします。黄色LEDはビンN、P、Q、Rを使用し、28.0 mcdから180.0 mcdをカバーします。各ビン内には±15%の許容差が適用されます。

3.2 主波長ビニング

緑色LEDのみについて、主波長ビンC、D、Eが定義されており、それぞれ波長範囲567.5-570.5 nm、570.5-573.5 nm、573.5-576.5 nmに対応し、ビンあたり±1 nmの許容差があります。この精密な制御により、アプリケーションで特定の色点を一致させることが可能です。

4. 性能曲線分析

データシート内で特定のグラフ曲線（例：6ページの代表特性曲線）が参照されていますが、これらは一般的に順電流（IF）と光度（IV）、順方向電圧（VF）の関係、および周囲温度が光出力に及ぼす影響を示しています。これらの曲線は、設計者が20 mA以外の電流で駆動する場合や高温環境など、非標準動作条件下でのLEDの挙動を理解する上で極めて重要です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ外形寸法とピン配置

このLEDは業界標準のSMDパッケージ外形に準拠しています。正しい動作のため、ピン割り当ては重要です：カソード2（C2）は緑色チップのアノードに接続され（共通アノード構成が想定されます）、カソード1（C1）は黄色チップのアノードに接続されます。サイドビュー設計は、主な発光が実装面に対して垂直方向であることを意味します。

5.2 推奨はんだパッドレイアウト

信頼性の高いはんだ付けとリフロー工程中の適切な機械的位置合わせを確保するため、推奨されるはんだパッドフットプリントが提供されています。これらの寸法を遵守することで、トゥームストーニング（立ち上がり）を防止し、良好なはんだ接合部の形成を確実にします。

6. はんだ付け・組立ガイド

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

鉛フリー（Pbフリー）はんだプロセス向けに、詳細な赤外線（IR）リフロープロファイルが推奨されています。主要パラメータには、予熱段階、制御された温度上昇、本体温度が10秒間260°Cを超えないピーク温度、および制御された冷却段階が含まれます。このプロファイルは、LEDパッケージおよび内部ワイヤーボンドへの熱衝撃と損傷を防ぐために不可欠です。

6.2 保管と取り扱い

このLEDは湿気に敏感です。元の密封された防湿バッグを開封した場合、部品は1週間以内に使用するか、乾燥環境（≤30°C/60% RH）で保管する必要があります。1週間を超えて保管する場合は、はんだ付け前に約60°Cで20時間のベーキング（乾燥）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必要があります。

6.3 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、イソプロピルアルコールやエチルアルコールなどのアルコール系溶剤のみを使用してください。LEDは常温で1分未満浸漬するようにします。その他の指定外の化学薬品は、エポキシレンズやパッケージを損傷する可能性があります。

7. 梱包・発注情報

本デバイスは、直径7インチ（178mm）のリールに巻かれた標準8mmキャリアテープで供給されます。各リールには3000個が収納されています。テープ＆リール仕様はANSI/EIA 481規格に準拠しており、自動ピックアンドプレース装置との互換性を確保しています。型番LTST-S326KGJSKTは、ウォータークリアレンズを備えたこのデュアルカラーサイドビュー品を一意に識別します。

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

このLEDは、PCBの側面からの状態表示を必要とするスペース制約のあるアプリケーション、例えば薄型の民生電子機器（携帯電話、タブレット）、パネル取り付けインジケータ、自動車のダッシュボード照明、産業用制御インターフェースなどに最適です。デュアルカラー機能により、単一の部品位置から2つの異なる状態（例：電源オン/緑、スタンバイ/黄）を表示することが可能です。

8.2 設計上の考慮事項

設計者は、各LEDチップと直列に適切な電流制限抵抗を組み込む必要があります。抵抗値はオームの法則を用いて計算します：R = (Vcc - VF) / IF。ここで、VFは順方向電圧（設計マージンのため最大値2.4Vを使用）、IFは希望の駆動電流（≤30 mA DC）です。静電気放電（ESD）対策は取り扱い時に必須です。作業台および作業者は適切に接地されている必要があります。

9. 技術比較と差別化

この部品の主な差別化要因は、サイドビューパッケージでのデュアルカラー機能とAlInGaP技術の使用です。AlInGaP LEDは、従来技術と比較して、一般的に赤、オレンジ、黄色においてより高い効率と優れた温度安定性を提供します。側面発光フォームファクタは、視認方向がPCB表面と平行である場合、上面発光LEDに対して明確な利点を提供します。

10. よくある質問 (FAQ)

10.1 両方のLED色を同時に点灯できますか？

はい、可能ですが、総消費電力と熱的限界を遵守する必要があります。両チップを最大直流電流30 mAで同時に駆動すると、合計電力限界に近づく可能性があるため、高温環境下では熱管理や定格値の引き下げ（デレーティング）が必要になる場合があります。

10.2 ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

ピーク波長（λP）は、LEDのスペクトル出力曲線の最高点における波長です。主波長（λd）は、CIE色度図上の色座標から導出され、人間の目に同じ色として知覚される純粋な単色光の単一波長を表します。色の仕様に関しては、主波長の方がより関連性が高いです。

10.3 発注時のビンコードはどのように解釈すればよいですか？

製品内での見た目の一貫性を保つため、必要な光度ビン（例：P）と、緑色の場合は主波長ビン（例：D）を指定してください。これにより、生産ロット内のすべてのLEDの明るさと色が密接に一致することが保証されます。

11. 実践的設計ケーススタディ

薄型筐体を持つ携帯型医療機器を考えてみましょう。ステータスLEDは小さな側面窓から見える必要があります。このデュアルカラーサイドビューLEDを使用することで、PCB面積を節約できます。緑色の光は正常動作（20 mA駆動）を示し、黄色の光はバッテリー低下警告（明るさを区別するため、より低い電流、例：15 mAで駆動）を示します。この設計では、各色を独立して制御するために、別々のマイクロコントローラGPIOピンと直列抵抗を使用します。広い130度の視野角により、ユーザーの視野角が完全に一致していなくても視認性が確保されます。

12. 技術原理の紹介

このLEDは、発光にリン化アルミニウムガリウムインジウム（AlInGaP）半導体材料を利用しています。p-n接合に順方向電圧が印加されると、電子と正孔が再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。AlInGaP合金の特定のバンドギャップエネルギーが、放出される光の波長（色）を決定します。この場合は緑色と黄色です。サイドビュー効果は、LEDチップをパッケージ内で横向きに実装し、発光面が封止エポキシレンズの側壁を向くようにすることで実現されています。

13. 技術トレンド

インジケータLEDのトレンドは、より高い効率（単位電力あたりのより多くの光出力）、より厳格なビニングによる色の一貫性の向上、および微小パッケージ内でのマルチカラーやアドレス可能LEDなどの統合度の増加に向かって続いています。また、自動車のボンネット下アプリケーションや高電力プロセッサ付近など、高温条件下での信頼性向上にも焦点が当てられています。小型化への要請は続いており、光学性能を維持または向上させながらパッケージサイズをより小さくする方向に進んでいます。