2色SMD LED LTST-C395KGKSKT データシート - パッケージ 3.2x2.8x1.9mm - 電圧 1.8-2.4V - 電力 75mW - 緑/黄 - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、2色表面実装デバイス（SMD）LEDの完全な技術仕様を提供します。この部品は、1つのコンパクトなパッケージ内に2つの独立した発光チップを統合し、単一のフットプリントから緑と黄の両方の照明を実現します。自動化されたプリント基板（PCB）実装プロセス向けに設計されており、民生電子機器、通信機器、産業機器など、スペースに制約のあるアプリケーションに最適です。

1.1 主な特長とターゲット市場

このLEDの主な利点は、RoHS（有害物質の使用制限）指令に準拠しており、厳しい環境規制を持つグローバル市場に適合することです。両色にUltra Bright AlInGaP（アルミニウム・インジウム・ガリウム・リン）半導体技術を採用しており、従来技術と比較して一般的に高効率で性能安定性に優れています。デバイスは、EIA規格に準拠した7インチ径リールに巻かれた業界標準の8mmテープで供給され、高速ピックアンドプレース自動化を容易にします。現代の表面実装技術（SMT）組立ラインの標準である赤外線（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。

ターゲットアプリケーションは多岐にわたり、コンパクトで信頼性の高いインジケータやバックライトを必要とする分野に焦点を当てています。主な市場は、通信機器（例：携帯電話、ネットワーク機器）、OA機器（例：ノートパソコン、周辺機器）、家電製品、および様々な産業用制御システムです。具体的な用途としては、キーボード/キーパッドのバックライト、ステータスおよび電源インジケータ、マイクロディスプレイ、制御パネルにおけるシンボル照明などが含まれます。

2. 技術パラメータ：詳細な客観的解釈

LEDの性能は、周囲温度（Ta）25°Cにおける絶対最大定格と標準動作特性のセットによって定義されます。絶対最大定格を超えると永久破損を引き起こす可能性があります。

2.1 絶対最大定格と熱特性

このデバイスは、各色チャネルあたり最大75ミリワット（mW）の電力損失を許容します。連続DC順電流はチップあたり30 mAを超えてはなりません。パルス動作では、特定の条件下（デューティ比1/10、パルス幅0.1ミリ秒）で80 mAのピーク順電流が許容されます。印加可能な最大逆電圧は5ボルトです。動作環境温度は-30°Cから+85°C、保管温度範囲はやや広く-40°Cから+85°Cで規定されています。組立における重要なパラメータは、赤外線はんだ付け条件であり、ピーク温度260°C、持続時間10秒で定格付けされており、これは鉛フリー（Pbフリー）はんだプロセスに典型的な値です。

2.2 電気的・光学的特性

標準試験条件（順電流IF=20mA）において、緑チップの光度（Iv）は最小28.0ミリカンデラ（mcd）から最大112.0 mcdの範囲です。黄チップはより高い出力を示し、45.0 mcdから180.0 mcdの範囲です。典型的な視野角（2θ1/2：軸上強度の半分に低下する全角として定義）は130度であり、広い視野パターンを示しています。

ピーク発光波長（λP）は、緑で典型的に574.0 nm、黄で591.0 nmです。色指定の重要なパラメータである主波長（λd）は、ビン内で定義されます。緑は567.5 nmから576.5 nm、黄は587.0 nmから594.5 nmの範囲です。スペクトル線半値幅（Δλ）は両色とも典型的に15 nmであり、スペクトル純度を表します。

20mAにおける順方向電圧（VF）は、両チップとも1.8V（最小）から2.4V（最大）の範囲です。5Vの逆バイアスを印加したときの逆電流（IR）は、10マイクロアンペア（μA）以下であることが保証されています。

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に分類されます。

3.1 光度（Iv）ビニング

緑LEDの場合、光度ビンはN、P、Qとラベル付けされ、それぞれの範囲は28.0-45.0 mcd、45.0-71.0 mcd、71.0-112.0 mcdです。黄LEDの場合、ビンはP、Q、Rとラベル付けされ、それぞれの範囲は45.0-71.0 mcd、71.0-112.0 mcd、112.0-180.0 mcdです。各ビンには+/-15%の許容差が適用されます。

3.2 色相（主波長）ビニング

緑LEDの主波長ビンは、コードC（567.5-570.5 nm）、D（570.5-573.5 nm）、E（573.5-576.5 nm）に分類されます。黄LEDの主波長ビンは、コードJ（587.0-589.5 nm）、K（589.5-592.0 nm）、L（592.0-594.5 nm）に分類されます。各波長ビンの許容差は+/- 1 nmです。この精密なビニングにより、設計者はアプリケーションの特定の色座標要件に合致するLEDを選択することができます。

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

このLEDはウォータークリアレンズを備えています。パッケージ寸法は詳細図で提供されます。すべての重要な寸法はミリメートルで規定され、特に断りのない限り標準公差は±0.1 mmです。正しい回路設計のため、ピン割り当ては重要です：ピン1と3は緑のAlInGaPチップに、ピン2と4は黄のAlInGaPチップに割り当てられています。この構成により、2色を独立して制御することが可能です。

4.2 推奨PCB実装パッドレイアウト

適切なはんだ付け、機械的安定性、および熱性能を確保するために、プリント基板用の推奨ランドパターン（フットプリント）が提供されています。リフロープロセス中に信頼性の高いはんだ接合を実現し、組立品の長期信頼性を得るためには、この設計に従うことが不可欠です。

5. はんだ付けおよび組立ガイドライン

5.1 リフローはんだ付けパラメータ

この部品は、鉛フリー（Pbフリー）赤外線リフローはんだ付けプロセスに適合しています。推奨リフロープロファイルが提供されており、通常、予熱段階、温度上昇、ピーク温度帯、冷却段階を含みます。重要なパラメータは、最大ピークボディ温度260°Cであり、これは10秒を超えてはなりません。最適なプロファイルは、特定のPCB設計、はんだペースト、およびオーブン特性に依存するため、ボードレベルでの特性評価が推奨されることが強調されています。

5.2 手はんだ付けおよびリワーク

はんだごてによる手はんだ付けが必要な場合、推奨される最大先端温度は300°Cであり、リードあたりのはんだ付け時間は3秒を超えてはなりません。これは、プラスチックパッケージおよび半導体ダイへの熱ダメージを避けるため、一度のみ行うべきです。

5.3 保管および取り扱い上の注意

LEDは静電気放電（ESD）に敏感です。接地リストストラップまたは帯電防止手袋を使用した取り扱いが推奨され、すべての設備は適切に接地されている必要があります。保管については、未開封の防湿バッグ（乾燥剤入り）は30°C以下、相対湿度（RH）90%以下で保管し、有効期限は1年です。元の包装を開封した後は、部品は30°C、60% RHを超えない環境で保管する必要があります。開封後1週間以内にIRリフロー工程を完了することが推奨されます（湿気感受性レベル3、MSL 3）。元のバッグ外での長期保管の場合、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも20時間ベーキングを行い、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。

5.4 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、指定された溶剤のみを使用してください。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は許容されます。指定外または強力な化学薬品の使用は、エポキシレンズとパッケージを損傷する可能性があります。

6. 包装および発注情報

6.1 テープおよびリール仕様

標準包装は、7インチ（178mm）径リールに巻かれた8mmキャリアテープです。各リールには4000個が含まれます。テープポケットはトップカバーテープで密封されています。包装には業界標準（ANSI/EIA 481）が採用されています。フルリール未満の数量については、残数の最小梱包数量は500個と規定されています。包装仕様では、連続する部品ポケットが最大2つ空である場合があることも記載されています。

7. アプリケーション提案および設計上の考慮事項

7.1 典型的なアプリケーションシナリオ

この2色LEDは、単一点から複数のステータス表示を必要とするデバイスに最適に使用されます。例としては、オン/動作中には緑、スタンバイ/充電中には黄で点灯する単一ボタン；通常動作時は緑、警告状態時は黄を示すパネルインジケータ；または、民生電子機器で異なるモードのために2色間で切り替え可能なバックライトなどがあります。その小さなサイズは、現代の小型化された携帯機器に最適です。

7.2 設計および回路上の考慮事項

設計者は、各LEDチップ（緑：ピン1/3、黄：ピン2/4）と直列に適切な電流制限抵抗を組み込む必要があり、順電流が最大DC定格30mAを超えないようにしなければなりません。抵抗値はオームの法則を用いて計算されます：R = (電源電圧 - LEDのVf) / If。ここで、Vf_LEDはLEDの順方向電圧です（保守的な設計には最大値を使用）。マルチプレクシングや調光用PWM（パルス幅変調）を含むアプリケーションでは、オンパルス中の瞬間電流がピーク順電流定格を超えないようにしてください。特定のビームパターンが必要な場合、導光板や拡散板の機械設計には、広い視野角（130°）を考慮する必要があります。

8. 技術比較および差別化

この部品の主な差別化要因は、1つのパッケージに2つの高性能AlInGaPチップを統合している点です。2つの別々の単色LEDを使用する場合と比較して、PCBスペースを大幅に節約し、部品点数を減らし、組立を簡素化します。AlInGaP技術自体は、従来のGaPやGaAsP技術と比較して、特に琥珀色/黄色/緑色スペクトルにおいて、発光効率と温度安定性で一般的に優位性を提供します。クリアレンズと広い視野角の組み合わせは、軸外からの視認性が良好であり、ステータスインジケータに有益です。

9. 技術パラメータに基づくよくある質問

Q: 緑と黄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および典型的なVfでは、チップあたりの電力は約40-48mWです。両方を同時に動作させると80-96mWとなり、チップあたりの絶対最大電力損失定格75mWを超えます。連続同時動作の場合、熱環境を考慮し、総デバイス電力を安全限界内に収めるように電流を減額しなければなりません。

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、発光スペクトルの強度が最も高くなる単一波長です。主波長（λd）は、CIE色度図から導出される計算値であり、人間の目にLEDと同じ色に見える純粋な単色光の単一波長を表します。λdは、アプリケーションにおける色指定により関連することが多いです。

Q: データシートにI.C. Compatibleとありますが、これはどういう意味ですか？

A: これは、LEDの順方向電圧と電流要件が、マイクロコントローラやロジックゲートなどのほとんどの標準集積回路（IC）の典型的な出力能力の範囲内にあるため、追加のバッファリングやドライバトランジスタを必要とせずに、直接ICの出力ピンで駆動できることを示しています。

10. 実用的なアプリケーション事例

単一の多機能ボタンを備えた携帯型医療機器を考えてみましょう。設計要件は、明確で曖昧さのないステータスフィードバックを提供することです：デバイスがオンで正常に機能しているときは緑色点灯、バッテリーが低下しているときは黄色点滅、電源オフ時は消灯。LTST-C395KGKSKTを使用することで、設計者はボタンの下に単一の部品を配置できます。マイクロコントローラは、適切な直列抵抗とともに、2つのGPIOピンを介して緑と黄のアノードを独立して制御できます。このソリューションは、最小限の基板スペースを使用し、1箇所から2つの異なる色を提供し、小さなボタンの下に2つの別々のLEDを位置合わせしようとする場合と比較して光学設計を簡素化します。

11. 動作原理の紹介

発光ダイオード（LED）は、電流が流れると光を発する半導体デバイスです。この現象はエレクトロルミネセンスと呼ばれます。AlInGaP LEDでは、半導体材料はアルミニウム、インジウム、ガリウム、リンで構成されています。p-n接合に順方向電圧が印加されると、n型領域からの電子が活性層でp型領域からの正孔と再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。発光の特定の波長（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定され、これはAlInGaP合金の精密な組成によって制御されます。クリアなエポキシレンズがチップを封止し、環境保護、機械的安定性を提供し、光出力の形状を整えるのに役立ちます。

12. 業界動向と発展

SMD LED技術のトレンドは、より高い効率（ワットあたりのルーメン）、高密度化のためのより小さなパッケージサイズ、および改善された色の一貫性と演色性に向かって継続しています。自動車照明や高電力エレクトロニクスなどのアプリケーションによって駆動され、より高温条件下での信頼性にも焦点が当てられています。この部品に見られるように、複数のチップ（多色またはRGB）を単一パッケージに統合することは、複雑なインジケータおよびバックライトシステムにおいてスペースとコストを節約する一般的な戦略です。さらに、自動化組立および厳格なはんだ付けプロファイルへの適合性は、すべての電子セクターにおける量産の基本的な要件であり続けています。