LED 1.0x1.0x0.25mm トリカラー (オレンジ/グリーン/ブルー) - 順方向電圧 1.6-3.0V - 消費電力 44-60mW - 日本語技術文書

1. 製品概要

RF-W11010TS-A42-P0は、青色、緑色、オレンジ色のチップを使用したコンパクトなトリカラー表面実装LEDです。1.0mm×1.0mm×0.25mmの超小型パッケージに収められており、スペースが限られた用途に最適です。この部品は140°の非常に広い視野角を備え、均一な配光を実現します。標準的なSMT実装およびはんだ付けプロセスに適合しています。RoHS要件を満たし、耐湿性レベル3（MSL 3）です。主な用途は、光インジケータ、スイッチ、シンボル、ディスプレイ、および汎用信号表示です。

2. 技術パラメータの解釈

2.1 光学的および電気的特性

周囲温度25°C、テスト電流2mAにおいて、LEDは3つのカラーチャネルで以下の電気的・光学的パラメータを示します：

• 順方向電圧 (V_F):オレンジは1.6V～2.2V、グリーンは2.4V～3.0V、ブルーは2.4V～3.0Vの範囲です。スペクトル半値幅は、オレンジが標準15nm、グリーンとブルーが30nmです。
• ドミナント波長 (λ_d):オレンジは615～630nm、グリーンは520～540nm、ブルーは460～480nmの範囲です。これらの範囲は細かい粒度でビン分けされています（例：オレンジはコードD00～F00、グリーンはE00～H00、ブルーはC00～G00）。
• 光度 (I_V):オレンジは18～150mcd、グリーンは65～230mcd、ブルーは18～150mcd（ビンコードに依存）。視野角 (2θ_1/2)は全色で一貫して140°です。
• 逆電流 (I_R):逆電圧5Vにおいて、最大逆電流は10μAです。
• 熱抵抗 (R_THJ-S):450 °C/W。

2.2 絶対最大定格

デバイスは25°Cで以下の制限を超えてはなりません：

• 消費電力：オレンジ44mW、グリーン60mW、ブルー60mW。
• 順方向電流 (I_F):連続20mA/チャネル；パルス（1/10デューティ、0.1ms）60mA。
• 静電放電（HBM）：1000V。
• 動作/保存温度：-40°C～+85°C。
• 接合部温度：95°C。

3. ビン分けシステムの説明

LEDはドミナント波長、光度、順方向電圧に基づいてビン分けされます。各リールラベルには、品番、スペック番号、ロット番号、ビンコード、光束（または強度）の実測値、色度ビン、順方向電圧、波長コードが記載されています。このビン分けにより、お客様はマルチデバイスアプリケーションで均一な照明を得るために、厳密に管理された色と明るさのグループを選択できます。ビン分けのテスター電圧条件は5V（動作電流2mAではありません）です。

4. 性能曲線の分析

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流

電圧-電流特性は典型的なダイオード曲線を示します：順方向電流が0から30mAに増加すると、順方向電圧はほぼ対数的に上昇し、オレンジチャネルはグリーンやブルーよりも低い電圧で飽和します。

4.2 順方向電流 vs. 相対光度

相対光度は、20mAまでの順方向電流に対して直線的に増加し、電流調整による簡単な調光制御が可能です。

4.3 温度依存性

周囲温度は性能に影響します：相対光度は25°Cから100°Cで約10%低下します。最大許容順方向電流は、低温で20mAから100°Cで約10mAにディレーティングされます。ドミナント波長は電流によってわずかにシフトします。オレンジは2mAで約626nmから30mAで約623nm、グリーンは約526nmから約521nm、ブルーは約471nmから約467nmへとシフトし、電流増加に伴うブルーシフトを示します。

4.4 スペクトル分布

相対スペクトル強度は、約625nm（オレンジ）、527nm（グリーン）、470nm（ブルー）でピークに達します。スペクトル半値幅は狭く（オレンジ15nm、グリーンとブルー30nm）、優れた色純度を保証します。

4.5 放射パターン

放射図は、140°の視野角を持つほぼランバート放射パターンを示し、インジケータやバックライト用途に適した広く均一な配光を提供します。

5. 機械的および包装情報

5.1 パッケージ寸法とピン配置

パッケージは1.0mm×1.0mm×0.25mmで、底面図から4つの端子が見えます。ピン1はオレンジ（カソード？）、ピン2はグリーン、ピン3はブルー、ピン4は極性図に従って共通アノード（またはカソード）です。推奨されるはんだ付けパターンは底面パッドレイアウトに一致します。特に記載がない限り、すべての寸法の公差は±0.1mmです。

5.2 リールと包装

各リールには、8mm幅のキャリアテープに4000個が収納されています。リール寸法：A=8.0±0.1mm（幅）、B=178±1mm（直径）、C=60±1mm（ハブ直径）、D=13.0±0.5mm（中心穴）。リールは乾燥剤と湿度指示カードとともに防湿バッグに入れられ、出荷用の段ボール箱に梱包されます。ラベル情報には、品番、スペック番号、ロット番号、ビンコード、数量、日付が含まれます。

6. はんだ付けおよび実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロファイル

推奨リフローはんだ付けはJEDECプロファイルに従い、ピーク温度260°C（最大10秒）です。予熱ランプレートは3°C/sを超えてはなりません。予熱ゾーン（Tsmin～Tsmax）は150°C～200°Cで60～120秒です。217°C以上(t_L)の時間は60～150秒です。冷却ランプレートは≤6°C/s。25°Cからピークまでの総時間は8分を超えてはなりません。リフローサイクルは2回まで許可され、サイクル間の間隔は吸湿による損傷を避けるため24時間未満とします。

6.2 手はんだ付けとリワーク

手はんだ付けは1回のみ許可され、はんだごては300°C未満で3秒未満とします。リワークには両頭アイロンを使用し、機械的力を避けてください。シリコンレンズ表面に圧力をかけないでください。

6.3 保管と湿気対策

未開封のリールは、30°C以下、75％RH以下で最大1年間保管できます。開封後は、30°C以下、60％RH以下で24時間以内に使用する必要があります。湿度インジケータが過剰な湿気を示す場合、または保管時間を超えた場合は、使用前に60±5°Cで24時間以上のベーキングが必要です。

7. アプリケーション推奨

代表的な用途は以下の通りです：

• 光インジケータ（民生用電子機器、自動車ダッシュボード、産業用制御機器など）
• スイッチおよびシンボルのバックライト（キーボード、家電、サイネージなど）
• 汎用ステータス表示およびデコレーション照明。

設計上の注意：最大定格を超えないように直列電流制限抵抗を使用してください。熱管理は重要です。接合部温度を95°C以下に保つために適切な放熱を確保してください。硫黄、塩素、臭素化合物への曝露を避けてください（硫黄>100PPM、単一ハロゲン>900PPM、総ハロゲン<<1500PPM）は内部材料を腐食させる可能性があります。接着剤や固定具からのVOCはシリコン封止材に浸透し、変色や光損失を引き起こす可能性があるため、適合性テストを推奨します。

8. 技術比較と差別化

標準的な単色1.0×1.0mm LEDと比較して、このトリカラーデバイスは同じフットプリントに3つの独立したチャネルを統合し、基板スペースと実装コストを削減します。広い140°の視野角は、多くの狭ビームLEDよりも優れたカバレッジを提供します。低熱抵抗（450°C/W）により、従来のパッケージよりも優れた放熱が可能です。狭いスペクトル半値幅と細かいビン分けの組み合わせにより、バッチ間で一貫した色再現が保証されます。

9. よくある質問

Q: 3つのチャネルすべてを同時に20mAで駆動できますか？
はい、ただし総消費電力（44+60+60=164mW）が、十分な放熱がない場合にパッケージの熱容量を超える可能性があります。必要に応じてディレーティングしてください。

Q: はんだ付け後、LEDをどのように洗浄すればよいですか？
イソプロピルアルコールを使用してください。内部ボンディングを損傷する可能性がある超音波洗浄は避けてください。洗浄溶剤がシリコン封止材を溶解しないことを確認してください。

Q: 必要なESD対策は？
接地された作業台、リストストラップ、イオナイザーを使用してください。HBM定格が1000Vのため、通常の人体接触で損傷する可能性があります。適切な取り扱いが不可欠です。

10. 実用アプリケーション事例

事例1 – RGBステータスインジケータ：ネットワークスイッチで、3つのRF-W11010TS-A42-P0 LEDを並べて配置します。各色はリンク速度を示します（緑=1Gbps、オレンジ=100Mbps、青=10Mbps）。広い視野角により、すべてのポートから視認性を確保します。

事例2 – タクタイルスイッチ用マルチカラーバックライト：LEDは半透明のスイッチキャップの下に実装されます。オレンジとブルーチャンネルをPWMで駆動することで、カスタムのパープル色相を実現し、美的な差別化を提供します。

11. LED動作の原理

各カラーチャネルは直接遷移型半導体チップです。順方向バイアスが印加されると、活性領域で電子と正孔が再結合し、バンドギャップに対応するエネルギーの光子を放出します。オレンジチップはAlInGaP材料系、グリーンとブルーチップはサファイア上のInGaNを使用しています。シリコン封止材はチップを保護し、屈折率整合を提供して光取り出し効率を向上させます。

12. 業界動向と将来展望

パッケージは1.0×0.5mm以下に縮小され続けています。小型フットプリントへのマルチカラー統合は、IoTデバイスやウェアラブルで標準になりつつあります。エピタキシャル構造と蛍光体技術の改善により、高効率化と優れた演色性が期待されています。自動光学検査とより細かいビン分けへの傾向により、生産品質がさらに向上するでしょう。