LTST-E682KSTBWT 2色SMD LED データシート - 外形寸法 3.2x2.8x1.9mm - 順電圧 2.4V/3.8V - 電力 72mW/80mW - 黄/青 - 技術文書

1. 製品概要

LTST-E682KSTBWTは、拡散レンズを備えた2色表面実装型（SMD）LEDです。EIA標準パッケージ内に、黄色スペクトル（AlInGaP）を発光するチップと青色スペクトル（InGaN）を発光するチップという2つの異なる発光チップを統合しています。この部品は、コンパクトな2色表示または照明ソリューションを必要とするアプリケーション向けに設計されています。主な利点は、自動実装装置および赤外線リフローはんだ付けプロセスとの互換性があり、大量生産に適している点です。本製品はRoHS指令に準拠し、グリーン製品に分類されます。

2. 詳細な技術パラメータ分析

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。黄色LEDの場合、最大連続DC順電流は30mA、消費電力は72mWです。青色LEDは、最大DC順電流が20mAとわずかに低いですが、定格消費電力は80mWと高くなっています。両者とも、パルス条件（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）下でのピーク順電流定格は80mAです。静電気放電（ESD）耐圧は大きく異なります：黄色チップは2000V（HBM）、より敏感な青色チップは300V（HBM）です。動作温度範囲は-40°Cから+85°C、保管温度範囲は-40°Cから+100°Cまでです。

2.2 電気的・光学的特性

主要な性能指標は、Ta=25°C、順電流（IF）20mAで測定されています。黄色LEDの光度（Iv）は、最小112.0 mcdから最大355.0 mcdの範囲です。青色LEDの光度は、71.0 mcdから224.0 mcdの範囲です。両LEDとも、典型的な広視野角（2θ1/2）120度を特徴とします。黄色LEDの典型的なピーク発光波長（λP）は591nm、主波長（λd）は589nm、スペクトル半値幅（Δλ）は15nmです。青色LEDは、典型的なピーク468nm、主波長470nm、より広いスペクトル半値幅25nmで発光します。黄色LEDの順方向電圧（VF）は1.8Vから2.4Vの間、青色LEDは2.8Vから3.8Vの間です。両者の最大逆電流（IR）は、逆電圧（VR）5Vで10μAです。

3. ビニングシステムの説明

本製品は、20mA時の光度出力に基づいてLEDを分類するビニングシステムを採用しています。これにより、製造ロット間での輝度の一貫性が確保されます。黄色LEDの場合、ビンコードはR1（112.0-140.0 mcd）からT1（280.0-355.0 mcd）までです。青色LEDは、Q1（71.0-90.0 mcd）からS1（180.0-224.0 mcd）までのコードを使用します。各光度ビンには+/-11%の許容差が適用されます。このシステムにより、設計者はアプリケーションの特定の輝度要件を満たす部品を選択できます。

4. 性能曲線分析

データシートでは特定のグラフ曲線（例：スペクトル測定の図1、視野角の図5）が参照されていますが、文書には典型的な特性曲線が提供されていることが示されています。これらには通常、順電流対順電圧（IV曲線）、光度対順電流、光度対周囲温度のプロットが含まれます。スペクトル分布曲線は、黄色チップと青色チップの両方について、相対放射パワー対波長を示し、それらのピーク波長、主波長、およびスペクトル幅を強調します。これらの曲線を分析することは、異なる駆動電流や動作温度などの非標準条件下での性能を理解するために重要です。

5. 機械的・パッケージ情報

5.1 パッケージ寸法

LEDはコンパクトなSMDパッケージに収められています。主要寸法は、本体長3.2mm（0.126インチ）、幅2.8mm（0.110インチ）、高さ1.9mm（0.075インチ）です。レンズ自体の寸法は2.2mm x 3.5mmです。データシートには寸法図が提供されており、すべての寸法はミリメートル（インチ）で、特に指定がない限り一般公差は±0.2mmです。

5.2 ピン割り当てと極性識別

デバイスには4本のピンがあります。LTST-E682KSTBWTモデルでは、ピン1と2は黄色LEDのカソードとアノードに割り当てられ（具体的な順序は図面で確認する必要があります）、ピン3と4は青色LEDに割り当てられています。カソードは通常、パッケージ上にマーキングされています。特にESD耐性が低い青色チップへの逆バイアス損傷を防ぐため、正しい極性識別が不可欠です。

5.3 推奨PCB実装パッド

赤外線または気相リフローはんだ付け用のランドパターン推奨値が提供されています。この推奨パッドレイアウトに従うことは、適切なはんだ接合部の形成、良好な熱的・電気的接続の確保、およびボード上のLEDの正確な位置合わせを維持するために重要です。

6. はんだ付けおよび組立ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けパラメータ

本デバイスは赤外線リフローはんだ付けプロセスに対応しています。鉛フリーはんだ付けの場合、J-STD-020Bに準拠したプロファイルが推奨されます。主要パラメータは、予熱温度150-200°C、予熱時間最大120秒、ピーク温度260°C以下、液相線以上（またはピーク）での時間最大10秒です。リフローは最大2回まで実行可能です。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合、はんだごて先端温度は300°Cを超えてはならず、リードごとはんだ付け時間は最大3秒に制限する必要があります。手はんだ付けは1回のみ実行してください。

6.3 保管条件

乾燥剤入りの密閉防湿バッグの場合、LEDは30°C以下、相対湿度70%以下で保管し、1年以内に使用してください。元の包装を開封した後は、保管環境が30°C、60%RHを超えてはなりません。168時間を超えて暴露された部品は、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも48時間ベーキングを行い、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。

6.4 洗浄

はんだ付け後の洗浄が必要な場合は、エチルアルコールやイソプロピルアルコールなどの指定された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分未満浸漬してください。指定外の化学薬品は、パッケージ材料やレンズを損傷する可能性があります。

7. 包装および発注情報

LEDは、ANSI/EIA 481仕様に準拠した、直径7インチのリールに8mmテープで供給されます。各リールには2000個が含まれます。リール単位未満の数量の場合、残数に対する最小包装数量は500個です。テープはカバーテープで空のポケットをシールし、リール上の連続欠品部品の最大数は2個です。型番LTST-E682KSTBWTは、拡散レンズ、黄色（AlInGaP）および青色（InGaN）チップを備えたデバイスを指定します。

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2色LEDは、民生電子機器、オフィス機器、通信機器、家電製品における状態表示に最適です。2つの異なる色を使用して、さまざまな動作状態（例：電源オン/スタンバイ、ネットワーク活動、充電状態）を表示するために使用できます。広い視野角は、フロントパネルインジケータに適しています。

8.2 設計上の考慮事項

設計者は、駆動回路を設計する際に、2つのチップの異なる順方向電圧要件を考慮する必要があります。各LEDチップに対して独立して定電流抵抗を使用し、適切な電流と輝度を確保する必要があります。ESD感度の大きな違い（2000V対300V HBM）は、特に組立およびテスト中に、青色LEDに対して注意深い取り扱いとボードレベルのESD保護を必要とします。最大定格電流付近または高い周囲温度で動作する場合は、熱管理を考慮する必要があります。

9. 技術比較と差別化

この部品の主な差別化要因は、黄色と青色の発光を提供する、1つのパッケージ内に2つの化学的に異なる半導体材料（AlInGaPとInGaN）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、基板スペースを節約し、組立を簡素化します。広い120度の視野角は、インジケータアプリケーションにおける共通の利点です。2つのチップ間のESD耐性の違いは、より均一な特性を持つ可能性のある一部の単一材料2色LEDと比較して重要な要素です。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q: 両方のLEDを最大DC電流で同時に駆動できますか？

A: 注意深い熱解析なしに、絶対最大電流（黄色30mA、青色20mA）で両方を同時に駆動することは推奨されません。合計消費電力（152mW）が、特に密閉空間では、パッケージの放熱能力を超える可能性があるためです。アプリケーション温度に応じたデレーティングが推奨されます。

Q: 青色LEDのESD定格がはるかに低いのはなぜですか？

A: InGaNベースの青色LEDは、材料特性とデバイス構造により、AlInGaPベースの黄色LEDよりも一般的に静電気放電に対して敏感です。これは業界における一般的な特性であり、青色チップに対してより厳格なESD対策が必要です。

Q: 発注時のビンコードをどのように解釈すればよいですか？

A: ビンコード（例：R1、S2）は、そのロットの保証された光度範囲を指定します。発注時には、黄色と青色の希望するビンコードを指定して、輝度要件が満たされるようにする必要があります。指定しない場合、製品の全範囲内の任意の製造ビンからの部品を受け取る可能性があります。

11. 実践的な設計と使用例

多状態充電インジケータを必要とする携帯機器を考えます：消灯（点灯なし）、充電中（青色光）、充電完了（黄色光）。マイクロコントローラは2つのGPIOピンを制御し、それぞれが適切な定電流抵抗を介して一方のLEDチップのアノードに接続され、カソードはグランドに接続されます。抵抗値は、供給電圧と各色の希望する順電流（例：適切な輝度のための15mA）に基づいて、それぞれ異なる順方向電圧降下（例：黄色2.1V、青色3.3V）を考慮して個別に計算されます。基板レイアウトは推奨パッドパターンに従い、他の発熱部品から十分なクリアランスを確保する必要があります。

12. 動作原理の紹介

LEDにおける発光は、半導体p-n接合におけるエレクトロルミネセンスに基づいています。順方向電圧が印加されると、電子と正孔が活性領域に注入され、そこで再結合して光子の形でエネルギーを放出します。発光の色（波長）は、半導体材料のバンドギャップエネルギーによって決まります。黄色LEDはアルミニウムインジウムガリウムリン（AlInGaP）化合物を使用しており、黄色/赤橙色光に対応するバンドギャップを持ちます。青色LEDはインジウムガリウム窒素（InGaN）を使用しており、青色/緑色発光に適したより広いバンドギャップを持ちます。拡散レンズはチップ上に成形され、光を散乱させてより広く均一な視野角を作り出します。

13. 技術トレンド

SMD LEDの開発は、より高い効率（ワットあたりのルーメン）、信頼性の向上、およびより小さなパッケージサイズに向けて続いています。多色パッケージについては、より良い一貫性のための厳密な色と光度ビニング、デバイスに統合された改善されたESD保護、より高い電力密度とより良い熱管理を可能にするパッケージがトレンドです。また、単純な表示を超えたセンサーシステムやバックライトなどの特殊用途向けの精密なスペクトル調整にも焦点が当てられています。AlInGaPとInGaNの両方の基礎となる材料科学は進歩を続けており、効率と寿命の限界を押し広げています。