RF-W2S118TS-A42-E1 LEDデータシート - 3.2x1.0x1.48mm - オレンジ/グリーン/ブルー - 電圧1.8-3.5V - 消費電力48-70mW - 技術仕様書

1. 製品概要

RF-W2S118TS-A42-E1は、汎用表示およびディスプレイ用途向けに設計された高性能3色SMD LEDです。青色、緑色、橙色のLEDチップをコンパクトな3.2mm x 1.0mm x 1.48mmパッケージに統合し、優れた混色と広視野角を実現します。本製品はすべてのSMT実装プロセスに対応し、RoHSに準拠、耐湿性レベルは3です。小型フットプリントと低背設計により、複数色を必要とする省スペース設計に最適です。

1.1 主な特長

• 均一な配光のための超広視野角（標準140°）。
• すべてのSMT実装およびリフローはんだ付けプロセスに対応。
• 耐湿性レベル：レベル3（開封後168時間のフロアライフ）。
• RoHS準拠、環境に配慮。
• 3色出力：オレンジ（620-630nm）、グリーン（515-530nm）、ブルー（465-475nm）。

1.2 用途

• 光学インジケータおよびステータス信号。
• スイッチ、記号、ディスプレイのバックライト。
• 民生機器、自動車、産業機器における汎用照明。

2. 技術パラメータ詳細解説

特記なき場合、すべてのパラメータはTs=25°Cで測定されています。以下のセクションでは、電気的、光学的、熱的特性について詳しく説明します。

2.1 電気的・光学的特性（IF=20mA）

2.2 絶対最大定格

3. ビニングシステムの説明

このLEDは、主波長、光度、順方向電圧によってビニングされ、生産時の一貫性を確保しています。ビンコードは製品ラベルに表示されています。

3.1 主波長ビン

オレンジ：コードE00-F00（620-630nm）。グリーン：D10-F20（515-530nm）。ブルー：D10-E20（465-475nm）。各ビンは2.5nmまたは5nmの範囲をカバーし、厳密な色管理を実現します。

3.2 光度ビン

光度ビンは1DW、1AP、G20などのコードで表され、それぞれ特定の範囲をカバーします（例：1DWは70-90 mcd、1APは90-120 mcd）。オレンジは最も広い範囲（1DW～1CL）で最大900 mcdです。グリーンは1DW～1GK（70-260 mcd）。ブルーは1DW～1AU（70-330 mcd）。

3.3 順方向電圧ビン

オレンジはコード1L（1.8-2.4V）を使用。グリーンとブルーはコード1N（2.8-3.5V）を使用。

4. 性能曲線分析

データシートには、様々な条件下での動作を予測するための標準的な光学特性曲線が掲載されています。

4.1 順方向電圧 vs. 順方向電流（図1-6）

順方向電流が0mAから30mAに増加するにつれて、順方向電圧は非線形に上昇します。20mAでは、VFはオレンジで約2.0V、グリーン/ブルーで約3.0Vです。この曲線は電流制限抵抗の設計に不可欠です。

4.2 相対強度 vs. 順方向電流（図1-7）

相対強度は、順方向電流が30mAまではほぼ線形に増加し、より高い電流ではわずかに飽和します。20mAでの動作は、明るさと効率のバランスが良好です。

4.3 ピン温度 vs. 相対強度（図1-8）

周囲温度が25°Cから100°Cに上昇すると、すべての色で相対強度が約20%低下します。高温環境では、明るさを一定に保つために熱管理が重要です。

4.4 ピン温度 vs. 順方向電流（図1-9）

接合温度限界を超えないように、最大許容順方向電流はピン温度の上昇に伴って減少します。例えば85°Cでは、電流を約15mAに低減する必要があります。

4.5 主波長 vs. 順方向電流（図1-10～1-12）

ブルーチップの場合、電流を0から30mAに増加させると、ブルーシフト（波長が約3nm減少）が発生します。オレンジとグリーンではシフトは最小限です。この効果は、安定した色を必要とするマルチカラー用途で考慮する必要があります。

4.6 相対強度 vs. 波長（図1-13）

スペクトル分布は、ブルー（約468nm）、グリーン（約522nm）、オレンジ（約624nm）に狭いピークを示します。半値全幅（FWHM）はオレンジで15nm、グリーンとブルーで30nmです。

4.7 放射パターン（図1-14）

視野角は140°（半角）で、均一面照明に適した広いランバート型分布を示します。

5. 機械的および包装情報

5.1 パッケージ寸法

LEDパッケージの寸法は3.20mm x 1.00mm x 1.48mm（長さx幅x高さ）です。上面図と側面図はデータシートに記載されています。底面図には4つのパッドが示されています：パッド1（極性マーク、おそらくブルーのカソード）、パッド2（グリーンアノード）、パッド3（ブルーアノード）、パッド4（オレンジアノード）。極性マークは上面の三角形またはノッチで示されています。

5.2 推奨はんだ付けパッドレイアウト

推奨PCBフットプリントは4つの長方形パッド（各0.80mm x 0.35mm）で構成され、行間ピッチは1.30mmです。信頼性の高い実装には、適切なサーマルリリーフとソルダーマスク開口部が推奨されます。

5.3 キャリアテープとリール寸法

本LEDは、スプロケット穴ピッチ4mm、幅8mmのキャリアテープで供給されます。テープ厚は1.25mmです。リール直径は178mm（7インチ）、ハブ直径60mm、スピンドル穴13mmです。リール1本当たりの数量は3000個です。

5.4 ラベル情報

リール上のラベルには、品番、規格番号、ロット番号、ビンコード（光束、色度、順方向電圧、波長）、数量、日付コードが記載されています。

5.5 防湿バッグ（MBB）

リールは、乾燥剤と湿度インジケータカードとともにアルミ防湿バッグに密封されています。バッグは、指定された閾値以下に湿気を維持するために真空包装されています。

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

推奨リフロープロファイルはJEDEC J-STD-020に準拠しています。主要パラメータ：プリヒート150°C～200°Cで60～120秒。昇温速度≤3°C/s。217°C以上での時間：60～150秒。ピーク温度：260°C（最大10秒）。冷却速度≤6°C/s。25°Cからピークまでの総時間：最大8分。リフローは2回まで可能ですが、リフロー間の間隔は吸湿による損傷を避けるため24時間以内としてください。

6.2 手はんだ付け

手はんだ付けが必要な場合は、はんだごてを<300°Cで1パッドあたり3秒未満、かつ1回のみ使用してください。冷却中は機械的力を加えないでください。

6.3 保管とベーキング

防湿バッグ開封前は、30°C以下、75%RH以下で最大1年間保管可能です。開封後は、30°C以下、60%RH以下の条件下で168時間以内に使用してください。湿度インジケータが暴露を示すか、保管時間を超過した場合は、使用前に60°C±5°Cで24時間以上ベーキングしてください。

7. 包装と注文情報

標準包装は、8mmテープに3000個/リールです。各リールは個別にラベルが貼られ、防湿バッグに密封されています。大口注文の場合は、複数のリールが段ボール箱に梱包されます。品番RF-W2S118TS-A42-E1には特定の構成詳細が含まれています。カスタムビニングや包装オプションについてはサプライヤーにお問い合わせください。

8. アプリケーション設計推奨事項

8.1 代表的な用途

状態表示、プッシュボタンバックライト、RGB装飾照明、表示パネル、自動車内装照明、民生機器。

8.2 設計上の考慮事項

• 電流制限：各チャンネルの電流を20mAに制限するために、必ず直列抵抗を使用してください。LEDの指数関数的なI-V特性により、電源電圧のわずかな変動が大きな電流変動を引き起こす可能性があります。
• 熱管理：最大接合温度は95°Cです。PCBの銅プレーンを介した適切な放熱を確保してください。高温環境では電流をディレーティングしてください。
• ESD保護：このLEDはHBM 1000Vに対応しています。取り扱いおよび実装中は標準的なESD予防措置を講じてください。堅牢な設計にはTVSダイオードの追加を検討してください。
• 混色：白色光を生成するには、適切なPWMまたはアナログ電流で3つのチップすべてを駆動してください。広視野角は均一な混色に役立ちます。
• 環境：推奨限度を超える硫黄、塩素、臭素化合物（S<100ppm、Br<900ppm、Cl<900ppm、総ハロゲン<1500ppm）への暴露を避けてください。

9. 技術比較

従来の3528や2835 SMD LEDと比較して、RF-W2S118TS-A42-E1はより小型のフットプリント（3.2x1.0mm、従来は3.5x2.8mm）と非常に広い視野角（140°、従来は120°）を提供します。これは市販の3色LEDの中で最も薄い（1.48mm）ものの1つであり、スリムな設計に適しています。統合された3つのチップにより、外部光学系なしで動的な混色を個別に制御できます。

10. よくある質問

1. 各色の最大電流は？絶対最大順方向電流はDC 20mA、パルス60mA（1/10デューティ、0.1ms）です。これらの定格を超えると損傷の原因となりますので避けてください。
2. 3色すべてを同時に各20mAで使用できますか？はい、ただし総消費電力によって接合温度が95°Cを超えないようにしてください。実際には、パッケージは48mW（オレンジ）+ 70mW（グリーン）+ 70mW（ブルー）= 188mWの合計を処理でき、熱設計が適切であれば安全範囲内です。
3. 各色の標準的な光度は？オレンジ：70-900 mcd、グリーン：70-330 mcd、ブルー：70-260 mcd（20mA時）。これらの範囲はビニングに依存します。正確な値はラベルのビンコードを確認してください。
4. はんだ付け後のLEDの洗浄方法は？イソプロピルアルコール（IPA）を使用してください。シリコーン封止材を侵す可能性のある溶剤は使用しないでください。超音波洗浄は推奨しません。
5. 保管湿度の要件は？防湿バッグ開封後は、60% RH以下、30°C以下の条件で168時間（7日間）以内に使用してください。これらの条件に違反した場合はベーキングが必要です。<30°C<60% RH
6. このLEDは鉛フリーリフローに対応していますか？はい、ピーク温度260°Cは鉛フリーはんだ付け規格に準拠しています。

11. 設計事例：マルチカラーステータスインジケータ

一般的なネットワークスイッチでは、RF-W2S118TS-A42-E1をリンクステータス（緑）、アクティビティ（橙）、エラー（青）の表示に使用できます。各LEDは定電流源で15mA駆動され、消費電力を抑え寿命を延ばします。広視野角により、複数の角度から視認性を確保します。コンパクトサイズにより、1Uパネルに高密度実装が可能です。熱解析によると、0.5oz銅PCBと適切なビアステッチにより、周囲温度25°Cで接合温度は75°C未満に保たれます。

12. 動作原理

各色のチップは半導体ダイオードであり、順方向バイアスされると発光します。オレンジチップはAlGaInP技術、グリーンおよびブルーチップはInGaN技術を採用しています。発光波長は半導体材料のバンドギャップによって決まります。シリコーン封止材はチップを保護し、効率的な光取り出しのための屈折率整合を提供します。

13. 市場動向と今後の展開

LEDパッケージのトレンドは、小型化、高発光効率化、多色統合化に向かっています。本製品は、高性能を維持しながら小型化を推進する業界の動向を反映しています。将来的な改善点としては、熱伝導率の高い基板や、モジュラーディスプレイでの一貫性向上のための厳密な色ビニングが挙げられます。