LTST-S326TGKSKT-5A デュアルカラーSMD LED データシート - 緑/黄 - 5V逆耐圧 - 20/30mA順電流 - 技術文書

1. 製品概要

本ドキュメントは、デュアルカラー、サイドビュー表面実装デバイス（SMD）LEDの技術仕様を詳細に説明します。この部品は、コンパクトな直角光源を必要とするアプリケーション向けに特別に設計されており、主なターゲット市場はLCDバックライトモジュールです。その中核的な利点には、環境規制への準拠、先進的な半導体材料による高輝度出力、および現代の自動化組立・はんだ付けプロセスとの互換性が含まれます。

2. 技術パラメータ詳細解説

2.1 絶対最大定格

デバイスの動作限界は、周囲温度（Ta）25°Cで定義されています。緑色LED（InGaNチップ）の場合、最大連続順電流は20 mAで、パルス条件下（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）では100 mAのピーク順電流が許容されます。その電力損失定格は76 mWです。黄色LED（AlInGaPチップ）は、より高い連続順電流定格30 mA、ピーク80 mA、電力損失75 mWを有します。両色は最大逆電圧5Vを共有します。動作温度範囲は-20°Cから+80°Cで、保管範囲はより広い-30°Cから+100°Cです。デバイスは260°Cで5秒間の赤外線リフローはんだ付けに耐えることができます。

2.2 電気的・光学的特性

Ta=25°C、試験電流（IF）5 mAで測定した主要性能パラメータは以下の通りです。緑色LEDの光度（Iv）は最小28.0 mcd、標準値は指定なし、最大280.0 mcdです。黄色LEDの光度は最小7.1 mcdから最大71.0 mcdの範囲です。両LEDは広い130度の視野角（2θ1/2）を特徴とします（標準値）。緑色LEDの標準ピーク発光波長（λP）は530 nm、標準主波長（λd）は528 nm、スペクトル半値幅（Δλ）は35 nmです。黄色LEDの対応する値はそれぞれ591 nm、588 nm、15 nmです。順電圧（VF）は、5 mA時で緑色は標準2.80V（最大3.20V）、黄色は標準1.90V（最大2.30V）です。逆電流（IR）は、VR=5V時で両方とも最大10 μAです。

2.3 熱的特性

順電流のデレーティング係数は、25°Cから線形に規定されています。緑色LEDの場合、デレーティングは0.25 mA/°Cであり、25°Cを超える摂氏1度ごとに許容DC順電流が0.25 mA減少することを意味します。黄色LEDの場合、デレーティング係数は0.4 mA/°Cです。これは、アプリケーションにおける長期信頼性を確保し、熱暴走を防止するための重要なパラメータです。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、輝度に基づいてビンに仕分けされ、アプリケーションにおける明るさの一貫性を確保します。緑色LEDの場合、ビンコードはNからSの範囲で、最小輝度は28.0 mcd (N) から最大180.0 mcd (S)、最大輝度は45.0 mcd (N) から280.0 mcd (S) です。黄色LEDはビンコードKからPを使用し、最小輝度は7.1 mcd (K) から45.0 mcd (P)、最大輝度は11.2 mcd (K) から71.0 mcd (P) です。各輝度ビンには+/-15%の許容差が適用されます。このシステムにより、設計者は特定のニーズに合わせて予測可能な輝度レベルのLEDを選択できます。

4. 性能曲線分析

提供されたテキストでは具体的なグラフ曲線は詳細に記述されていませんが、与えられたパラメータから主要な性能傾向を推測することが可能です。順電圧（VF）値は、各色のIV特性曲線を示しています。VFの差（5mA時で緑2.80V、黄1.90V）は、特に共通の電圧源から両色を駆動する場合の回路設計において重要です。スペクトル半値幅データ（緑35nm、黄15nm）は、黄色LEDが緑色のより広い発光スペクトルと比較して、より単色性が高く狭い発光スペクトルを持つことを示唆しています。デレーティング係数は、最大許容順電流の負の温度依存性を直接的に記述しています。

5. 機械的・パッケージ情報

デバイスはEIA標準パッケージ外形に準拠しています。これはサイドビュー（直角）パッケージであり、主発光が実装面と平行であることを意味し、LCDバックライトのようなエッジライティングアプリケーションに理想的です。レンズ材料はウォータークリアと指定されています。ピン割り当ては明確に定義されています：カソード1（C1）は黄色AlInGaPチップ用、カソード2（C2）は緑色InGaNチップ用です。部品は7インチ径リール上の8mmテープに梱包されて供給され、自動ピックアンドプレース装置と互換性があります。パッケージの詳細な寸法図および推奨はんだパッドレイアウトは、PCB設計をガイドするために完全なデータシートに含まれています。

6. はんだ付け・実装ガイド

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）はんだプロセス用と、鉛フリーはんだプロセス用です。SnAgCuはんだペーストを使用する鉛フリープロセスの主要パラメータには、予熱段階とピーク温度条件が含まれます。デバイスは、赤外線および気相リフローはんだ付けプロセスの両方と互換性があることが確認されています。

6.2 洗浄

洗浄は注意して行う必要があります。指定されていない化学液体はLEDパッケージを損傷する可能性があるため使用しないでください。洗浄が必要な場合は、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を推奨します。

6.3 保管条件

最適な保存寿命とはんだ付け性のために、元の防湿包装から取り出されたLEDは、1週間以内にIRリフローはんだ付けを行う必要があります。元の包装外でより長期間保管する場合は、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素雰囲気中で保管する必要があります。包装なしで1週間以上保管した場合は、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ために、組立前に約60°Cで少なくとも24時間のベーキングを行うことを推奨します。

7. 梱包・発注情報

標準梱包は7インチリールあたり3000個です。テープおよびリール仕様はANSI/EIA 481-1-A-1994に準拠しています。キャリアテープ上の空の部品ポケットはトップカバーテープで密封されています。テープ内で連続して最大2個までの部品欠品が許容されます。フルリールの倍数ではない発注数量の場合、残数については最小梱包数量500個が指定されています。部品番号LTST-S326TGKSKT-5Aは、通常パッケージタイプ、色、ビン情報をエンコードするメーカーの内部コーディングシステムに従っています。

8. アプリケーション推奨事項

8.1 典型的なアプリケーションシナリオ

このサイドビューLEDの主な、かつ明示的に述べられているアプリケーションはLCDパネルバックライトであり、その直角発光は光をパネルの導光板に効率的に結合します。そのデュアルカラー機能（緑/黄）は、ステータスインジケータ、マルチカラーバックライト効果、またはこれら2つの原色を混合して達成可能な特定の色度点を必要とするアプリケーションに使用できます。

8.2 設計上の考慮事項

駆動方法：LEDは電流駆動デバイスです。複数のLEDを並列に駆動する際に均一な輝度を確保するためには、各LEDに直列に電流制限抵抗を使用することを強く推奨します（回路モデルA）。個々の抵抗なしで電圧源から直接複数のLEDを並列に駆動すること（回路モデルB）は推奨されません。LED間の順電圧（VF）特性のわずかなばらつきが、電流、ひいては輝度の大きな差につながる可能性があるためです。

静電気放電（ESD）：LEDは静電気放電に敏感です。取り扱いおよび組立中には注意が必要です：接地リストストラップまたは帯電防止手袋を使用し、すべての設備および作業面が適切に接地されていることを確認し、作業環境内の静電荷を中和するためにイオナイザーの使用を検討してください。

9. 技術比較・差別化

このデバイスは、単一のサイドビューパッケージ内にデュアルカラーチップを組み合わせた機能によって差別化されています。これは、2つの別々のLEDを使用する場合と比較してPCBスペースを節約します。超高輝度InGaN（緑用）およびAlInGaP（黄用）チップの使用は、高効率および高輝度出力に焦点を当てていることを示しています。自動配置および標準リフロープロセス（鉛フリーを含む）との互換性は、大量生産の現代的な電子機器製造に適しています。広い130度の視野角は、均一な照明が要求されるバックライトアプリケーションに最適化されています。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 緑色と黄色のLEDをそれぞれ最大DC電流で同時に駆動できますか？

A: できません。絶対最大定格は各チップ独立の値です。両方を同時に20mA（緑）および30mA（黄）で駆動すると、パッケージ全体の熱設計限界を超えます。実際に使用する順電圧と電流に基づいて総電力損失を考慮する必要があります。

Q: なぜ2色の順電圧が異なるのですか？

A: 順電圧は、半導体材料のバンドギャップの基本的な特性です。InGaN（緑）はAlInGaP（黄）よりも大きなバンドギャップを持つため、同じ電流を達成するためにより高い順電圧が必要になります。

Q: 光度ビンコードはどのように解釈すればよいですか？

A: 必要な最小輝度を保証するビンコードを選択してください。例えば、設計が緑色LEDから少なくとも100 mcdを必要とする場合、ビンR（112.0-180.0 mcd）以上を指定する必要があります。標準値は保証されず、選択したビンの最小/最大範囲のみが保証されます。

Q: ヒートシンクは必要ですか？

A: 最大定格電流付近またはその状態で動作する場合、特に周囲温度が高い環境では、PCBの注意深い熱管理が不可欠です。デレーティング曲線に従う必要があります。低電流動作（例：5-10 mA）の場合、標準的なPCBレイアウトで通常は十分です。

11. 実践的設計・使用事例

シナリオ: 携帯機器用デュアルステータスインジケータの設計LTST-S326TGKSKT-5Aは、充電ステータスを表示するために使用できます：充電中は黄色、充電完了は緑色。設計者は、LEDをPCBの端に配置し、その発光面が筐体の導光板または窓に向くようにします。2つの独立した電流制限回路を設計します—1つは黄色アノード用（Vsupply、VF_yellow~1.9V、および所望のI_Fに対して計算された抵抗）、もう1つは緑色アノード用（VF_green~2.8Vに対して計算）。共通カソードはグランドに接続します。広い視野角により、さまざまな角度からインジケータが見えることが保証されます。設計者は、信頼性の高いはんだ接合と適切な位置合わせを達成するために、PCBパッドレイアウトが推奨パターンと一致することを確認する必要があります。

12. 技術原理の紹介

発光ダイオード（LED）は、エレクトロルミネッセンスによって光を発する半導体p-n接合デバイスです。順方向電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域で再結合し、光子の形でエネルギーを放出します。発光の色は、半導体材料のバンドギャップエネルギーによって決定されます。このデバイスは、1つのパッケージ内に2つの異なる半導体チップを組み込んでいます：緑色発光用のインジウムガリウムナイトライド（InGaN）チップと、黄色発光用のアルミニウムインジウムガリウムホスファイド（AlInGaP）チップです。サイドビューパッケージは、チップの主発光面をパッケージリードに対して垂直に向け、光を部品の側面から導く特定の機械的設計によって実現されています。

13. 業界動向と背景

この部品の開発は、光エレクトロニクス業界のいくつかの主要な動向と一致しています。RoHS準拠およびグリーン製品への移行は、世界的な環境規制を反映しています。InGaNやAlInGaPのような高効率材料の使用は、携帯機器および表示デバイスにおけるより高い輝度とより低い電力消費に対する継続的な需要によって推進されています。サイドビュー形式のようなパッケージングの革新は、特にスマートフォン、タブレット、ノートパソコンのような民生電子機器において、より薄くコンパクトな最終製品を実現するために重要です。さらに、完全自動化された高速SMT組立ラインとの互換性は、コスト効率の高い大量生産の基本的な要件です。詳細なはんだ付けプロファイル、特に鉛フリープロセスのためのプロファイルの包含は、業界のより環境に優しい製造への移行を強調しています。