LTST-S115KRKGKT デュアルカラー SMD LED データシート - サイドビュー実装 - 赤色 & 緑色 - 20mA - 技術文書

1. 製品概要

LTST-S115KRKGKTは、主にLCDバックライト用途向けに設計された、デュアルカラー・サイドビュー型の表面実装デバイス（SMD）LEDです。1つのパッケージ内に、赤色光を発光する半導体チップと緑色光を発光する半導体チップの2つの異なるチップを統合しています。この構成により、混合色の生成が可能であり、ステータスインジケータ、バックライト、デバイスの側面からのコンパクトな多色照明を必要とするその他のアプリケーションに適しています。

本デバイスは、両色とも高輝度・高効率で知られる先進的なAlInGaP（アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン化物）チップ技術を採用しています。パッケージはウォータークリアタイプで、光出力と色純度を向上させています。業界標準の8mm幅テープに巻かれた7インチリールで供給され、高速自動実装機および赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに完全に対応しています。

1.1 主な特長と利点

• デュアルカラーチップ：赤色と緑色のAlInGaP LEDを、コンパクトなEIA標準パッケージに1つに統合。
• サイドビュー設計：エッジライト式LCDパネルや、スペース制約のある側面照明ニーズに最適化された形状。
• 高輝度：AlInGaP技術による超高輝度出力。
• RoHS、ハロゲンフリー、グリーン製品対応：環境および安全規制を満たしています。
• 自動化対応：テープ&リール包装により、効率的な自動実装が可能。
• リフローはんだ付け対応：無鉛プロセス用の標準IRリフロープロファイルに耐えます。

2. 絶対最大定格

これらの限界を超えるストレスは、デバイスに永久損傷を与える可能性があります。これらはストレス定格のみであり、この条件下での機能動作を保証するものではありません。

3. 電気的・光学的特性

特に指定がない限り、代表特性は周囲温度（Ta）25°C、順電流（IF）20mAで測定した値です。

3.1 パラメータ定義

• 光度（IV）：CIEの明所視感度曲線に近似したセンサとフィルタを用いて測定。
• 主波長（λd）：人間の目が知覚する単一波長で、CIE色度図から導出されます。LEDの色を定義します。
• 指向角：光度が軸上（0°）で測定した値の半分になる全角度。

4. ビニングシステム

LEDは、光度と主波長（緑色のみ）に基づいてビンに分類され、同一ロット内での色と輝度の一貫性を確保します。

4.1 光度ビニング

赤色チップ（@20mA）：

各光度ビンの許容差は±15%です。

緑色チップ（@20mA）：

各光度ビンの許容差は±15%です。

4.2 主波長ビニング（緑色チップのみ）

各主波長ビンの許容差は±1 nmです。

5. 機械的・パッケージ情報

本デバイスは、サイドビューLED用のEIA標準パッケージ寸法に準拠しています。詳細な機械図面はデータシートに記載されており、本体寸法、リード間隔、推奨PCBランドパターン（はんだパッド）設計を含みます。ピンアサインは明確にマークされています：カソード1（C1）は緑色チップ用、カソード2（C2）は赤色チップ用です。共通アノードは提供された抜粋では明示的にラベルされていませんが、このパッケージタイプでは標準的です。エンジニアは正確な配置とフットプリント設計のために、完全な寸法図面を参照する必要があります。

6. はんだ付け・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

無鉛（Pbフリー）はんだプロセス用の推奨赤外線（IR）リフロープロファイルを提供します。主なパラメータは以下の通りです：

• 予熱：150-200°C、最大120秒。
• ピーク温度：最大260°C。
• 液相線以上時間：デバイスがピーク温度にさらされる時間は最大10秒です。リフローは最大2回まで実行可能です。

このプロファイルは、LEDパッケージを損傷することなく信頼性の高いはんだ接合を確保するために、JEDEC標準に基づいています。生産で使用される特定のPCB設計、はんだペースト、オーブンに対してプロファイルを特性評価することが極めて重要です。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、温度が300°Cを超えないはんだごてを使用してください。はんだ付け時間は接合部ごとに最大3秒に制限し、1回のみ実行してください。

6.3 洗浄

指定外の化学洗浄剤は使用しないでください。はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、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LEDを1分未満浸漬してください。

7. 保管・取り扱い

• 未開封パッケージ：温度30°C以下、相対湿度（RH）90%以下で保管。防湿バッグ開封後1年以内に使用してください。
• 開封済みパッケージ：温度30°C以下、相対湿度（RH）60%以下で保管。未開封パッケージから取り出してから1週間以内にIRリフローを完了することを推奨します。
• 長期保管（開封済み）：乾燥剤入りの密閉容器または窒素雰囲気中で保管してください。元の包装から取り出して1週間以上保管されたLEDは、実装前に約60°Cで少なくとも20時間ベーキングして湿気を除去し、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。

8. 包装・発注

LTST-S115KRKGKTは標準包装で供給されます：

• テープ：幅8mmのエンボス加工キャリアテープ。
• リール：直径7インチ（178mm）リール。
• 1リールあたり数量：3000個。
• 最小発注数量（MOQ）：端数数量は500個から。
• 包装はANSI/EIA-481-1-A-1994規格に準拠しています。空のポケットはカバーテープで密封されています。

9. アプリケーションノート・設計上の考慮点

9.1 駆動方法

LEDは電流駆動デバイスです。安定した光出力と長寿命を確保するためには、定電圧源ではなく定電流源で駆動する必要があります。電圧源から駆動する場合は、電流制限抵抗が必須です。通常動作時の推奨DC順電流（IF）は20mAで、絶対最大は30mAです。より高い瞬時輝度を得るために、低デューティ比（1/10）でより高い電流（ピーク80mAまで）でのパルス駆動が可能です。

9.2 熱対策

電力損失は比較的低い（チップあたり75mW）ですが、適切なPCBレイアウトが重要です。特に高温環境または最大電流付近で動作させる場合は、はんだパッド周囲に十分な銅面積を確保して放熱板として機能させてください。これはLEDの性能と寿命を維持するのに役立ちます。

9.3 極性と回路設計

ピンアサイン（C1: 緑、C2: 赤）に十分注意してください。2つのチップは共通アノードを共有しています。赤色と緑色を独立して制御するには、各カソードに対して別々の電流制限回路が必要です。これにより、個別の色の点灯やPWM調光による色混合効果（例：両方点灯で黄色）の作成が可能になります。

9.4 適用範囲

このLEDは、OA機器、通信機器、家電製品などの一般的な電子機器向けに設計されています。故障が生命や健康を脅かす可能性があるため、事前の協議と認定なしに、安全が重要なアプリケーション（例：航空、医療生命維持装置、交通制御）には推奨されません。

10. 技術的詳細と分析

10.1 AlInGaP技術

赤色と緑色の両チップにAlInGaPを使用している点は重要な特徴です。AlInGaPは、特に赤色から琥珀色のスペクトルで高い内部量子効率で知られる直接遷移型半導体材料です。純粋な緑色用のInGaNと比べて緑色LEDへの応用は一般的ではありませんが、特定の波長範囲や温度安定性において利点を提供できます。両色の代表順電圧2.0Vは、一部の青色/白色InGaN LEDと比較して比較的低く、電源設計を簡素化できます。

10.2 光学的性能

130度の広い指向角は、均一な側面照明が必要なバックライト用途に理想的です。光度ビンは幅広い輝度オプションを提供し、設計者は特定の輝度要件に適したビンを選択できます。緑色チップの厳密な波長ビニング（DおよびEビン）は、特に他の色と混合する場合に、一貫した色見た目が重要なアプリケーションで極めて重要です。

10.3 信頼性と製造

IRリフローはんだ付けおよび自動実装との互換性は、現代の大量生産電子機器製造において重要です。指定されたはんだ付けプロファイルと保管条件は、プラスチック封止SMD部品の一般的な故障メカニズムである熱および湿気によるストレスを防止するように設計されています。これらのガイドラインを遵守することは、現場での高歩留まりと長期信頼性を達成するために不可欠です。

11. よくある質問（FAQ）

Q: 赤色と緑色のチップをそれぞれ20mAで同時に駆動できますか？
A: はい、ただし総電力損失を考慮する必要があります。20mA、代表Vf 2.0Vの場合、各チップの損失は40mW、合計80mWです。これはチップあたりの絶対最大定格75mW以内ですが、限界に近い値です。特に高温環境でこのレベルで連続動作する場合は、PCBの十分な冷却を確保してください。

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、LEDの発光スペクトルの最高点における波長です。主波長（λd）は、人間の目が知覚する単一波長で、CIE図上の色座標から計算されます。視覚アプリケーションにおける色指定にはλdの方がより関連性があります。

Q: このLEDで黄色光を作るにはどうすればよいですか？
A: 赤色光と緑色光が混合されると黄色として知覚されます。赤色と緑色のチップを同時に点灯し、それらの相対強度（例：PWM調光または異なる直列抵抗による）を調整することで、琥珀色を含むさまざまな黄色の色合いを実現できます。

Q: 逆接続保護ダイオードは必要ですか？
A: LEDは最大5Vまでの逆電圧に耐えられますが、連続的な逆バイアス用に設計されていません。逆電圧トランジェントが発生する可能性のある回路（例：誘導性負荷、ホットプラグ）では、信頼性を高めるために外部の逆極性保護を実装することが賢明な設計慣行です。