LTST-S115KETBKT SMD LED データシート - 2色（赤/青） - サイドビュー - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、2色（赤/青）サイドビュー表面実装デバイス（SMD）LEDの完全な技術仕様を提供します。この部品は自動プリント基板（PCB）実装用に設計されており、設置スペースが厳しく制限されるアプリケーションに適しています。LEDは単一パッケージ内に、赤色スペクトルと青色スペクトルを発光する2つの異なる半導体チップを統合しています。

1.1 中核的利点とターゲット市場

このLEDの主な利点は、極小フォームファクタ、自動ピックアンドプレース装置との互換性、および赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスへの適合性です。鉛フリー（RoHS準拠）材料で構成され、はんだ付け性を向上させるためのスズメッキ端子を備えています。デバイスは、高効率と高輝度で知られる先進的な半導体材料、赤色発光体用のAlInGaPと青色発光体用のInGaNを採用しています。

ターゲットアプリケーションは、幅広い民生用および産業用電子機器に及びます。特に、状態表示、キーボードやキーパッドのバックライト、シンボル照明、携帯電話、ノートパソコン、ネットワーク機器、家電製品、各種オフィスオートメーションシステムなどのデバイス内のマイクロディスプレイへの統合に最適です。

2. 技術パラメータ：詳細な客観的解釈

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が生じる可能性のある限界値を定義します。これらの値を超える条件下でのLEDの使用は推奨されません。

• 許容損失（Pd）：熱として放散できる最大許容電力です。赤色チップは62.5 mW、青色チップは76 mWに定格されています。この限界を超えると熱劣化のリスクがあります。
• 順方向電流：2つの電流制限が規定されています。直流順方向電流（IF）は最大連続電流で、赤色チップは25 mA、青色チップは20 mAです。ピーク順方向電流は、特定の条件下（デューティ比1/10、パルス幅0.1 ms）でのみ短時間許容されるより高いパルス電流です（赤色60 mA、青色100 mA）。
• 温度範囲：デバイスは、周囲温度（Ta）が-20°Cから+80°Cの範囲で動作するように設計されています。保管温度は-30°Cから+100°Cの範囲内である必要があります。
• はんだ付け条件：この部品は、鉛フリー実装プロセスで標準的な、最大10秒間、ピーク赤外線リフローはんだ付け温度260°Cに耐えることができます。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは、特に断りのない限り、標準試験条件（Ta=25°C、順方向電流（IF）=20 mA）で測定されます。これらはデバイスの代表的な性能を定義します。

• 光度（Iv）：これは、発光された光の知覚される明るさの尺度です。赤色チップの場合、光度は最小45.0 mcdから最大180.0 mcdの範囲です。青色チップの場合、範囲は28.0 mcdから112.0 mcdです。特定のユニットの実際の値は、そのビンランクによって決定されます。
• 指向角（2θ1/2）：光度が中心軸で測定された光度の半分になる全角として定義されます。このLEDは両色とも130度という非常に広い指向角を特徴としており、広い視認性が求められるアプリケーションに適しています。
• 波長パラメータ： ピーク発光波長（λP）は、光出力が最大となる波長です（赤色は典型的に631 nm、青色は468 nm）。主波長（λd）は、知覚される色を最もよく表す単一波長で、指定された最小/代表/最大の範囲（例：赤色で615-635 nm）を持ちます。スペクトル半値幅（Δλ）は、ピークパワーの半分におけるスペクトルの幅で、典型的に赤色は15 nm、青色は20 nmであり、色純度を示します。
• 順方向電圧（VF）：指定された電流で動作時のLED両端の電圧降下です。赤色チップのVF範囲は1.6Vから2.4Vであるのに対し、青色チップは20 mA時に2.7Vから3.9Vのより高い範囲を持ちます。この違いは、AlInGaPとInGaN材料の異なるバンドギャップエネルギーによるものです。
• 逆方向電流（IR）：逆方向電圧（VR）5Vが印加された時の最大リーク電流です。両チップとも最大10 μAと規定されています。データシートは、デバイスが逆方向動作用に設計されていないことを明示的に警告しています。このパラメータは試験目的のみです。

3. ビニングシステムの説明

生産の一貫性を確保するため、LEDは性能ビンに分類されます。これにより、設計者は厳密に制御された特性を持つ部品を選択できます。

3.1 光度（Iv）ビニング

LEDは、20 mAで測定された光度に基づいてグループ化されます。各ビンには最小値と最大値があり、各ビン内の許容差は+/-15%です。

• 赤色チップビン：P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd)。
• 青色チップビン：N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd)。

3.2 色相（主波長）ビニング

青色チップのみ、青色の色合いを制御するために主波長に基づく追加のビニングが行われます。

• 青色チップ波長ビン：AC (465-470 nm), AD (470-475 nm)。各ビンの許容差は+/- 1 nmで、非常に精密な色制御を保証します。

4. 機械的・パッケージ情報

4.1 パッケージ寸法とピン割り当て

LEDはEIA標準パッケージ外形に準拠しています。特に指定のない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、標準公差は±0.1 mmです。パッケージはサイドビュー型であり、主な発光は部品の上面ではなく側面から行われることを意味します。これは、光を横方向に導く必要があるバックライトアプリケーションにおいて重要です。

ピン割り当ては明確に定義されています：カソード1（C1）は青色チップのアノードに接続されています（共通アノード構成が想定されますが、データシートはチップのピン割り当てを規定しています）。カソード2（C2）は赤色チップに接続されています。実装時には正しい極性を守る必要があります。

4.2 推奨PCB実装パッドとはんだ付け方向

データシートには、PCB上の推奨銅パッドレイアウトを示す図が含まれています。このレイアウトに従うことは、信頼性の高いはんだ接合、適切な位置合わせ、およびリフロー工程中の効果的な放熱を実現するために不可欠です。この図は、自動実装のためのテープ上のLEDのPCBに対する正しい向きも示しています。

5. はんだ付けと実装ガイドライン

5.1 IRリフローはんだ付けパラメータ

鉛フリーはんだ付けプロセスの場合、特定の熱プロファイルが推奨されます。主要なパラメータには、予熱ゾーン（150-200°C）、最大予熱時間120秒、本体最高温度260°C以下、およびこの最高温度での時間は最大10秒に制限することが含まれます。LEDは、これらの条件下で2回以上のリフローサイクルにさらされるべきではありません。

5.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、細心の注意を払う必要があります。はんだごて先端温度は300°Cを超えてはならず、LED端子との接触時間は最大3秒に制限する必要があります。手はんだ付けはデバイスごとに1回のみ行うべきです。

5.3 洗浄

指定された洗浄剤のみを使用してください。指定外の化学薬品はLEDパッケージを損傷する可能性があります。はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、推奨される方法は、LEDを室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。

6. 保管と取り扱い上の注意

6.1 保管条件

適切な保管は、はんだ付け性を維持し、リフロー中の湿気による損傷（ポップコーン現象）を防ぐために重要です。

• 未開封パッケージ：乾燥剤入りの元の防湿バッグに入ったLEDは、温度≤30°C、相対湿度（RH）≤90%で保管する必要があります。これらの条件下での保管寿命は1年です。
• 開封済みパッケージ：防湿バッグを開封したら、保管環境はより厳密に管理する必要があります：温度≤30°C、相対湿度≤60%。密閉バッグから取り出した部品は、1週間以内にリフローはんだ付けする必要があります。
• 長期保管（開封済み）：1週間を超える保管の場合、LEDは乾燥剤入りの密閉容器または窒素パージしたデシケーターに入れる必要があります。1週間以上開封状態で保管した場合、はんだ付け工程の前に、吸収した湿気を除去するために約60°Cで少なくとも20時間のベーキング（乾燥）が必須です。

6.2 静電気放電（ESD）保護

LEDは静電気放電や電圧サージに敏感です。取り扱いおよび実装中は適切なESD対策を講じる必要があります。これには、接地リストストラップ、帯電防止手袋の使用、およびすべての装置と作業台が適切に接地されていることを確認することが含まれます。

7. 梱包と発注情報

7.1 テープおよびリール仕様

LEDは自動実装用に梱包されて供給されます。8mm幅のエンボス加工キャリアテープに実装されています。このテープは標準の7インチ（178 mm）直径のリールに巻かれています。フルリール1本あたり3000個が含まれます。フルリール未満の数量の場合、残数ロットの最小梱包数量は500個です。梱包はANSI/EIA-481仕様に準拠しています。

7.2 リール寸法と特徴

リールとテープの詳細な機械図面が提供されています。主な特徴は以下の通りです：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部品を保護し、リール上で連続して許容される欠品部品の最大数は2個であり、ピックアンドプレースマシンの供給一貫性を保証します。

8. アプリケーション提案と設計上の考慮事項

8.1 代表的なアプリケーション回路

駆動回路を設計する際には、赤色チップと青色チップの異なる順方向電圧（VF）要件を考慮する必要があります。各色チャネルに単純な直列抵抗を設けるのが、電流を制限する最も一般的な方法です。抵抗値（R）は次の式で計算されます：R = (Vcc - VF_LED) / I_F。ここで、Vccは電源電圧、VF_LEDは特定のチップの順方向電圧（保守的な設計のためデータシートの最大値を使用）、I_Fは所望の順方向電流（直流定格を超えない値）です。電圧差のため、同じ電流を望む場合でも、青色チャネルの抵抗値は通常、赤色チャネルとは異なります。

8.2 熱管理

消費電力は低いですが、PCB上の適切な熱設計は長期信頼性に寄与します。推奨されるはんだパッドレイアウトを使用することで、LED接合部からの熱をPCBに放散するのに役立ちます。高温環境下でLEDを最大定格電流付近または最大定格電流で動作させることは、接合温度を限界に近づけるため避けるべきです。

8.3 光学設計

サイドビュー発光プロファイルは、光を導光板に結合させる必要がある場合、パネルをエッジライトする場合、またはデバイスの側面から状態を表示する場合に理想的です。設計者は、光パイプまたは開口部を設計する際に130度の指向角を考慮し、所望の照明パターンが達成されるようにする必要があります。

9. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 赤色チップと青色チップをそれぞれの最大直流電流（25mAと20mA）で同時に駆動できますか？

A: データシートはチップごとの定格を提供しています。発生する合計熱量については、消費電力と熱的限界を考慮する必要があります。総電力（Vf_赤 * 25mA + Vf_青 * 20mA）がパッケージの全体的な放熱能力の範囲内であれば一般的に安全ですが、特に高温環境下では、絶対最大定格での同時動作は慎重に評価する必要があります。

Q: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？

A: ピーク波長（λP）は、スペクトルの最高点の物理的測定値です。主波長（λd）は、人間の目が知覚する色に最もよく一致する、測色学から計算された値です。λdは、特定の色の見え方が重要なアプリケーションにより関連性があります。

Q: 逆方向電流は5Vで規定されています。このLEDをAC回路や逆極性保護付きで使用できますか？

A: いいえ。データシートは、デバイスが逆方向動作用に設計されていないことを明示しています。5V試験は品質確認のみを目的としています。5V以下であっても、連続的な逆方向電圧を印加することは推奨されず、LEDを損傷する可能性があります。ACまたは双極性駆動の場合は、並列ダイオードなどの外部保護が必要になります。

Q: 自分のアプリケーションに適切なビンをどのように選択すればよいですか？

A: 必要な輝度レベルとユニット間の一貫性の必要性に基づいて、光度（Iv）ビンを選択してください。青色LEDの場合、色の一貫性が最も重要であれば、波長（色相）ビンも選択してください。より狭いビン（例：輝度用のQビン）を使用するとコストが増加する可能性がありますが、生産全体でより均一な性能を保証します。