LTST-S327TBJRKT SMD LED データシート - 2色（青/赤） - 20mA/25mA - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、小型の表面実装型2色LEDコンポーネントの仕様を詳細に説明します。このデバイスは、1つのパッケージ内に2つの異なる発光チップを統合しています。1つはInGaN技術を用いた青色光を、もう1つはAlInGaP技術を用いた赤色光を発します。この構成は、単一コンポーネントの占有面積で複数の表示色を必要とする、スペースに制約のあるアプリケーション向けに設計されています。

1.1 特長

• RoHS環境指令に準拠。
• はんだ付け性を向上させたスズメッキ端子を備えたサイドビュー型パッケージ設計。
• 高効率なInGaN（青）およびAlInGaP（赤）半導体チップを採用。
• 自動実装に対応した7インチ径リールに巻かれた8mmテープに供給。
• パッケージはEIA（Electronic Industries Alliance）標準外形に準拠。
• 集積回路との互換性を考慮した設計（I.C.互換）。
• 自動ピックアンドプレース実装装置での使用に適しています。
• 標準的な赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに耐えます。

1.2 用途

このコンポーネントは、小型で信頼性の高い状態表示やバックライトが必要な幅広い電子機器に適しています。代表的な用途分野は以下の通りです：

• 通信機器（例：コードレス/携帯電話）。
• オフィスオートメーション機器およびネットワークシステム。
• 家電製品および民生用電子機器。
• 産業用制御および計器パネル。
• キーパッドまたはキーボードのバックライト。
• 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およびアイコン照明。
• 信号およびシンボル照明器具。

2. パッケージ寸法と構成

コンポーネントは標準的な表面実装デバイス（SMD）パッケージに収められています。レンズはウォータークリアで、チップ本来の色が見えるようになっています。ピン割り当ては以下の通りです：ピンA1は青（InGaN）チップのアノード、ピンA2は赤（AlInGaP）チップのアノードです。カソードは共通です。詳細な機械図面（元のデータシートを参照）に別段の指定がない限り、すべての寸法公差は±0.1 mmです。

3. 定格と特性

3.1 絶対最大定格

これらの限界を超えるストレスは、デバイスに永久的な損傷を引き起こす可能性があります。すべての定格は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。

• 電力損失：青：76 mW、赤：62.5 mW。
• ピーク順電流（1/10デューティサイクル、0.1msパルス）：青：100 mA、赤：60 mA。
• 連続DC順電流（IF）：青：20 mA、赤：25 mA。
• 動作温度範囲：-30°C ～ +85°C。
• 保管温度範囲：-40°C ～ +85°C。
• 赤外線リフローはんだ付け：ピーク温度260°Cを10秒間耐えます。

3.2 電気的・光学的特性

特に記載がない限り、Ta=25°C、IF=20mAで測定した代表的な性能パラメータ。

• 光度（IV）：
  • 青：最小 28.0 mcd、代表値 -、最大 180.0 mcd。
  • 赤：最小 18.0 mcd、代表値 -、最大 112.0 mcd。
  • CIE明所視応答に近似したフィルターを用いて測定。
• 指向角（2θ½）：両色とも約130度。これは光度が軸上の値の半分に低下する全角です。
• ピーク波長（λP）：青：468 nm（代表値）、赤：639 nm（代表値）。
• 主波長（λd）：
  • 青：最小 465 nm、最大 475 nm。
  • 赤：最小 624 nm、最大 638 nm。
• スペクトル半値幅（Δλ）：青：15 nm（代表値）、赤：20 nm（代表値）。
• 順方向電圧（VF） @ IF=20mA：
  • 青：最小 2.8V、最大 3.8V。
  • 赤：最小 1.6V、最大 2.4V。
• 逆方向電流（IR） @ VR=5V：両色とも最大 10 µA。注記：このデバイスは逆バイアス下での動作を想定していません。このパラメータは試験目的のみです。

3.3 特性に関する重要事項

• 光度と主波長は、色の一貫性と明るさのための重要なパラメータです。
• このデバイスは静電気放電（ESD）に敏感です。取り扱い時には適切なESD対策（リストストラップ、接地設備）を使用する必要があります。
• 逆電圧の印加は通常の動作条件ではなく、回路設計では避けるべきです。

4. ビニングシステム

明るさの一貫性を確保するため、LEDは20mA時の光度に基づいて選別（ビニング）されます。各ビンには定義された最小値と最大値があり、ビン内の許容差は±15%です。

4.1 光度ビン

青チップ（mcd @ 20mA）：

• ビン N：28.0 – 45.0
• ビン P：45.0 – 71.0
• ビン Q：71.0 – 112.0
• ビン R：112.0 – 180.0

赤チップ（mcd @ 20mA）：

• ビン M：18.0 – 28.0
• ビン N：28.0 – 45.0
• ビン P：45.0 – 71.0
• ビン Q：71.0 – 112.0

このビニングにより、設計者はアプリケーションの特定の明るさ要件を満たすコンポーネントを選択でき、生産における視覚的一貫性を確保できます。

5. 特性曲線分析

データシートには、設計分析に不可欠な代表的な特性曲線が含まれています。これらの曲線は主要パラメータ間の関係をグラフィカルに表し、表形式の最小/代表/最大値を超えた洞察を提供します。

• 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）：この曲線は、青と赤の両チップの指数関数的関係を示しています。定電流回路の設計に極めて重要です。共通の電圧源から別々の電流制限抵抗を用いてチップを駆動する場合、異なるターンオン電圧（赤は低く、青は高い）を考慮する必要があります。
• 光度 vs. 順電流：光出力が電流とともにどのように増加するかを示します。推奨動作範囲内では一般的に線形ですが、より高い電流では飽和します。効率と寿命のため、絶対最大電流付近での動作は推奨されません。
• 光度 vs. 周囲温度：光出力の熱的デレーティングを示します。両方のLEDタイプは、周囲温度が上昇すると光度が低下します。これは、LEDが高い周囲温度にさらされる可能性がある設計や、大きな内部熱を発生させる高電流で駆動される場合に特に重要です。
• スペクトル分布：各チップの相対放射パワーと波長の関係を示し、ピーク波長とスペクトル半値幅を表示します。

6. 機械的取り扱い、実装、およびハンドリング

6.1 パッケージとPCBレイアウト

データシートには、主要寸法を含むコンポーネントの詳細な機械図面（上面、側面、底面図）が記載されています。また、リフロー工程中および後の適切なはんだ接合部の形成と機械的安定性を確保するために、推奨されるプリント基板（PCB）ランドパターン（パッドレイアウト）も提供されています。信頼性の高い実装のためには、この推奨フットプリントに従うことが重要です。

6.2 はんだ付けガイドライン

このコンポーネントは、SMD実装の標準である赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに対応しています。無鉛はんだ付けのJEDEC標準に準拠した推奨リフロー温度プロファイルが提供されています。このプロファイルの主要パラメータは以下の通りです：

• 予熱：150°C ～ 200°C。
• 液相線以上時間（TAL）：標準的なプロセスウィンドウ内であることが推奨されます。
• ピーク温度：最大 260°C。
• ピーク温度保持時間：最大 10秒。
• デバイスは2回を超えるリフローサイクルにさらされるべきではありません。
• はんだごてによる手動リワークの場合、先端温度は300°Cを超えず、接点ごとの接触時間は3秒以内に制限する必要があります。

6.3 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。指定外の溶剤や強力な化学薬品は、パッケージ材料やレンズを損傷する可能性があります。

6.4 保管と湿気感受性

LEDは湿気吸収を防ぐため、乾燥剤を入れた防湿バッグに包装されています。湿気吸収はリフロー中にポップコーン現象（パッケージのひび割れ）を引き起こす可能性があります。湿気感受性レベル（MSL）はレベル3に評価されています。

• 密封バッグ：保管条件は温度≤30°C、相対湿度（RH）≤90%。バッグ封入日から1年間の保存寿命があります。
• 開封後：保管環境は30°C / 60% RHを超えないようにしてください。コンポーネントは1週間以内に使用する必要があります。元のバッグから出して長期間保管した場合は、吸収した湿気を除去するために、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも20時間ベーキングする必要があります。

7. 生産用パッケージング

コンポーネントは自動実装用のエンボスキャリアテープに供給されます。テープ幅は8mmです。テープは標準的な7インチ（178mm）径のリールに巻かれています。1リールあたり3000個が含まれます。テープポケット、カバーテープ、リールの詳細寸法が提供されており、自動実装装置のフィーダーとの互換性を確保します。梱包仕様はANSI/EIA-481標準に準拠しています。

8. アプリケーション上の考慮点と注意事項

8.1 設計上の考慮点

• 電流制限：LEDは電流駆動デバイスです。電圧源に接続する際には、各チップ（青と赤）と直列に外部の電流制限抵抗を使用する必要があります。抵抗値はオームの法則を用いて計算します：R = (V_電源- V_F) / I_F。ここで、V_Fは所望の電流I_FにおけるLEDの順方向電圧です。すべての条件下で電流が制限値を超えないようにするため、データシートの最大V_Fを使用してください。
• 熱管理：電力損失は低いですが、ヒートパッド（存在する場合）周辺または一般的な配線幅に十分なPCB銅面積を確保することで放熱を助け、特に高い周囲温度下でのLED性能と寿命を維持できます。
• ESD保護：LEDのアノードに接続された感度の高い信号線がコネクタやユーザーがアクセス可能な領域に配線されている場合は、ESD保護ダイオードを組み込んでください。

8.2 代表的な回路構成

カソード共通構成が使用されます。青と赤のLEDを独立して制御するには：

• 共通カソード（C）をグランドに接続します。
• 青アノード（A1）を電流制限抵抗（R_青）を介して正電源に接続します。
• 赤アノード（A2）を別の電流制限抵抗（R_赤）を介して正電源に接続します。
• R_青とR_赤は、同じ所望電流に対してチップのV_Fが異なるため、異なる値になります。
• 各アノードは、マイクロコントローラのGPIOピンまたはスイッチングトランジスタによって駆動できます。

8.3 信頼性と使用範囲

このコンポーネントは、標準的な商業用および産業用電子機器での使用を想定して設計されています。故障が安全性にリスクをもたらす可能性がある（例：航空、医療生命維持装置、交通制御）ような、例外的な信頼性を必要とするアプリケーションでは、追加の認定試験とコンポーネントメーカーとの協議が必須です。本データシートの仕様は、明記された試験条件下で保証されています。最終アプリケーションでの性能は、適切な回路設計、PCBレイアウト、および取り扱いと実装ガイドラインの遵守に依存します。