LTW-327ZDSKS-5A SMD LED 仕様書 - サイドビュー デュアルカラー（白/黄） - 技術文書

1. 製品概要

LTW-327ZDSKS-5Aは、サイドビュー、直角実装、デュアルカラーのチップLEDに関する予備仕様です。この表面実装デバイス（SMD）は、1つのパッケージ内に2つの異なるLEDチップを統合しています：InGaNベースの白色LEDとAlInGaPベースの黄色LEDです。主な設計目的は、スペースが限られており側面発光が必要なアプリケーション向けに、コンパクトなデュアル表示ソリューションを提供することです。直角形状により、光は実装面に対して平行に放射され、エッジライティング、垂直PCB上の状態表示、または狭い空間でのバックライトに適しています。

この部品の主な利点には、RoHS環境基準への準拠、自動ピックアンドプレース実装装置との互換性、赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスへの適合性が含まれます。業界標準の8mmテープに巻かれた7インチ径リールで供給され、大量生産を容易にします。デバイスはI.C.互換性を持つように設計されており、マイクロコントローラや他の集積回路からの典型的なロジックレベル信号で直接駆動できることを示しています。

2. 技術パラメータ詳細

2.1 絶対最大定格

これらの定格は、デバイスに永久的な損傷が発生する可能性のあるストレスの限界を定義します。これらの条件下での動作は保証されません。白色LEDチップの場合、最大連続DC順電流は10 mAで、パルス条件下（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅）では40 mAのピーク順電流が許容されます。その最大電力損失は35 mWです。黄色LEDチップはより高い制限値を持ちます：20 mA DC順電流、同じ40 mAピーク電流、75 mWの電力損失です。デバイスの動作温度範囲は-20°Cから+80°C、保存温度範囲は-30°Cから+100°Cです。ピーク温度260°Cで10秒間の赤外線リフローはんだ付けプロファイルに耐えることができます。人体モデル（HBM）静電気放電（ESD）閾値は2000Vであり、取り扱い時の標準的なESD対策が必要です。

2.2 電気的・光学的特性

これらのパラメータは、標準試験条件Ta=25°C、順電流（IF）5 mAで規定されており、共通の参照点として機能します。白色LEDの場合、光度（Iv）は最小28.0 mcdから最大112.0 mcdの範囲で、代表値が提供されます。その順電圧（VF）は2.55Vから3.15Vの範囲で、代表値は2.85Vです。指向角（2θ1/2）は代表値で130度です。黄色LEDの場合、光度は7.1 mcdから45.0 mcdの範囲で、同様に代表値130度の指向角を持ちます。その順電圧は1.60Vから2.40Vの範囲で、代表値は2.00Vです。黄色LEDの光学特性は、代表値のピーク発光波長（λP）592 nm、主波長（λd）589 nm、スペクトル線半値幅（Δλ）20 nmによってさらに定義されます。CIE 1931標準に基づく代表色度座標はx=0.294、y=0.286です。両色の逆電流（IR）は、逆電圧（VR）5Vで最大100 µAです。デバイスは逆バイアス動作用に設計されていないことに注意することが重要です。この試験条件はリーク特性評価のみを目的としています。

3. ビニングシステム説明

本製品は、主要な光学パラメータに基づいてビンに分類され、生産ロット内の一貫性を確保します。光度（Iv）ビンと色相（色）ビンの2つの主要なビニングシステムが定義されています。

3.1 光度ビニング

白色LEDと黄色LEDで別々のビンコードリストが維持されています。白色LEDの場合、ビンはN、P、Qとラベル付けされ、IF=5mAで測定された光度範囲がそれぞれ28.0-45.0 mcd、45.0-71.0 mcd、71.0-112.0 mcdをカバーします。黄色LEDの場合、ビンK、L、M、Nは、7.1-11.2 mcd、11.2-18.0 mcd、18.0-28.0 mcd、28.0-45.0 mcdの範囲をカバーします。各光度ビンの限界値には+/-15%の許容差が適用されます。

3.2 色相（色）ビニング

色相ビニングは黄色LEDの色度座標に適用されます。ビンはS1、S2、S3、S4として定義されます。各ビンは、4組の（x, y）座標ペアによって定義されるCIE 1931色度図上の四角形領域を指定します。例えば、ビンS1は、点（0.274, 0.226）、（0.274, 0.258）、（0.294, 0.286）、（0.294, 0.254）で囲まれた領域をカバーします。色相ビン内の各（x, y）座標には+/-0.01の許容差が適用されます。このシステムにより、設計者は色の一貫性が重要なアプリケーション向けに、厳密に制御された色出力を持つLEDを選択できます。

4. 性能曲線分析

仕様書は代表的な電気的・光学的特性曲線を参照していますが、具体的なグラフは提供されたテキストには詳細に記載されていません。標準的なLEDの動作に基づくと、これらの曲線には通常以下が含まれます：

• 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）：指数関数的関係を示し、電流制限回路設計に重要です。
• 光度 vs. 順電流（I-L曲線）：光出力が電流とともにどのように増加するかを示し、熱効果により高電流ではしばしば準線形になります。
• 光度 vs. 周囲温度：接合温度が上昇するにつれて光出力が減少することを示し、熱管理の重要な考慮事項です。
• 分光パワー分布：黄色LEDの場合、これは約592 nm付近の狭い発光ピークを示し、その単色性を確認します。
• 指向角パターン：光度の130度の角度分布を示す極座標プロットです。

これらの曲線は、5mAと25°Cという標準試験点とは異なる条件下での実際の性能を予測するために不可欠です。

5. 機械的・パッケージング情報

5.1 パッケージ寸法とピン割り当て

デバイスはEIA標準パッケージ外形に準拠しています。ピン割り当ては明確に定義されています：ピンA1はAlInGaP黄色LEDのアノードに割り当てられ、ピンA2はInGaN白色LEDのアノードに割り当てられます。共通カソードは抜粋では明示的にラベル付けされていませんが、2ピンパッケージのこのタイプのデュアルLEDでは標準的です。詳細な寸法図は、長さ、幅、高さ、リード間隔、レンズ形状を指定し、特に断りのない限りすべての寸法はミリメートル単位で、代表許容差は±0.10 mmです。

5.2 推奨はんだパッドレイアウトと方向

仕様書には、推奨はんだパッド寸法と推奨はんだ付け方向を含むセクションがあります。このガイダンスは、PCBレイアウト設計者がリフロー時の信頼性の高いはんだ接合部の形成、適切な機械的安定性、およびサイドビュー発光のための正しい位置合わせを確保するために不可欠です。これらの推奨事項に従うことで、トゥームストーニング（部品が一端で立ち上がる現象）を防止し、最適な熱的・電気的接続を確保するのに役立ちます。

6. はんだ付け・実装ガイドライン

6.1 リフローはんだ付けプロセス

部品は赤外線リフローはんだ付けに対応しています。推奨リフロープロファイルが示されており、重要なパラメータははんだ接合部で260°Cを10秒間耐える能力です。これは一般的な無鉛はんだプロセス要件に適合します。パッケージのひび割れ、剥離、またはLEDチップへの損傷を防ぐために、このプロファイルへの遵守が必要です。

6.2 洗浄と取り扱い

具体的な洗浄指示が提供されています。未指定の化学液体は使用しないでください。LEDパッケージを損傷する可能性があります。はんだ付け後の洗浄が必要な場合、推奨方法はLEDを常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です。デバイスの2000V HBM定格のため、厳格なESD対策が強調されています。静電気放電による損傷を防ぐために、接地リストストラップ、帯電防止手袋、適切に接地された設備を使用した取り扱いを強く推奨します。

6.3 保管条件

保管条件は、湿気敏感デバイスが元の密封包装内にあるか、開封されているかによって異なります。乾燥剤と共に密封されている場合は、≤30°C、≤90%相対湿度（RH）で保管し、1年以内に使用する必要があります。防湿バッグを開封した後は、保管環境が30°Cまたは60% RHを超えないようにしてください。元の包装から取り出したLEDは、理想的には1週間以内にIRリフローを行うべきです。元の袋の外で長期間保管する場合は、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素デシケーター内で保管する必要があります。1週間以上開封状態で保管した場合、はんだ付け前に約60°Cで少なくとも20時間のベーキング（乾燥）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。

7. パッケージング・発注情報

7.1 テープ＆リール仕様

製品は、7インチ（178mm）径リールに巻かれた8mm幅のエンボスキャリアテープで供給されます。パッケージングはANSI/EIA 481仕様に準拠しています。フルリール1本あたり3000個を含みます。フルリール未満の数量の場合、残数は最小500個単位での梱包が適用されます。テープはトップカバーテープを使用して空の部品ポケットを密封します。品質仕様では、テープ内の連続する欠品（空ポケット）の最大数は2個と規定されています。

7.2 品番解釈

品番LTW-327ZDSKS-5Aは、メーカーの内部コーディングシステムに従っています。完全な内訳は提供されていませんが、このような品番の典型的な要素には、シリーズ、色、パッケージ、ビンコード、その他の属性が含まれる場合があります。（予備）という接尾辞は、これがプレリリースまたはプロトタイプ仕様であり、最終リリース前に変更される可能性があることを示しています。

8. アプリケーション提案

このサイドビューデュアルカラーLEDは、一般的な電子機器アプリケーション向けに設計されています。これには、オフィスオートメーション機器、通信機器、家電製品などが含まれますが、これらに限定されません。その直角設計は、特に以下に適しています：

• パネル実装状態表示：LEDがメインボードに対して垂直なドーターボードに実装され、パネルを通して光る場合。
• ディスプレイまたはボタンのエッジライティング：導光板の側面からバックライトを提供します。
• デュアル状態表示：単一の部品占有面積内で、白色を一つの状態（例：電源オン）、黄色を別の状態（例：スタンバイまたは警告）に使用します。
• スペース制約のある民生電子機器：高さと側面発光が重要な、スマートフォン、タブレット、携帯ゲーム機など。

設計上の考慮事項：白色（代表値2.85V）と黄色（代表値2.00V）LEDの異なる順電圧は、駆動回路で考慮する必要があり、通常、同じ電圧レールから独立して駆動する場合は各色に別々の電流制限抵抗が必要です。最大接合温度を超えると光出力と寿命が低下するため、熱管理も重要です。

9. 技術比較・差別化

仕様書内で他の品番との直接比較は提供されていませんが、この部品の主な差別化機能は以下のように推測できます：

• 直角パッケージ内のデュアルカラー：1つの側面発光パッケージに2色を組み合わせ、2つの別々のサイドビューLEDを使用する場合と比較してスペースを節約します。
• チップ技術：白色にInGaN、黄色にAlInGaPを使用しており、蛍光体変換黄色や標準GaAsPなどの古い技術と比較して、通常、より高い効率と信頼性を提供します。
• スズメッキリード：はんだ付け性と無鉛プロセスとの互換性を向上させます。
• 包括的なビニング：詳細な光度と色相のビニングを提供し、生産における正確な色と明るさのマッチングを可能にします。

10. よくある質問（技術パラメータに基づく）

Q1: 白色と黄色のLEDを同じピンから同時に駆動できますか？

A: いいえ、それらは別々のアノード（黄色用A1、白色用A2）を持っています。各色を個別に制御するには、独立して駆動する必要があります。共通カソード構成が一般的です。

Q2: なぜ2色の最大DC電流が異なるのですか（10mA vs 20mA）？

A: これは、半導体材料（InGaN vs. AlInGaP）、チップサイズ、および熱特性の違いによるものです。各チップには独自の最大電力損失定格（35mW vs 75mW）があり、許容電流を制限します。

Q3: I.C.互換機能は何を意味しますか？

A: LEDの順電圧と電流要件が、標準的なデジタル集積回路（CMOSやTTLロジックゲート、マイクロコントローラのGPIOピンなど）の典型的な出力電圧と電流供給/吸収能力の範囲内にあることを示します。これは、適切な電流制限抵抗と組み合わせた場合によくあります。

Q4: 防湿バッグを開封後の1週間のフロアライフはどれほど重要ですか？

A: 信頼性の高い実装にとって非常に重要です。プラスチックパッケージに吸収された湿気は、リフローはんだ付け中に急速に気化し、内部ひび割れや剥離（ポップコーン現象）を引き起こす可能性があります。暴露時間を超えた場合は、必須のベーキング手順に従う必要があります。

11. 実用的な使用例

シナリオ: ネットワークルーター用デュアルステータス表示

設計者は、前面垂直パネルにステータスLEDを持つコンパクトなルーターを作成しています。単一のLTW-327ZDSKS-5A LEDが、メインボードに対して垂直な小さなPCBに実装され、パネルの小さな拡散窓の真後ろに配置されます。メインボード上のマイクロコントローラには2つのGPIOピンが利用可能です。ピン1は、150Ω抵抗（約3.3V電源と約5mA目標電流用に計算）を介して白色LEDアノードに接続され、インターネット接続アクティブを示します。ピン2は、68Ω抵抗（同じ3.3V電源用）を介して黄色LEDアノードに接続され、点滅することでデータ転送アクティビティを示します。このソリューションは、垂直ボード上で1つの部品占有面積のみを使用し、実装を簡素化し、非常に限られたスペースで明確な2色の状態表示を提供します。

12. 動作原理紹介

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。LTW-327ZDSKS-5Aでは：

• 白色LEDはInGaN（窒化インジウムガリウム）チップを使用します。通常、青色発光InGaNチップがパッケージ内の黄色蛍光体コーティングと組み合わされます。チップからの青色光が蛍光体を励起し、それが黄色光を発します。残りの青色光と生成された黄色光の組み合わせが、人間の目には白色に見えます。黄色LED
• はAlInGaP（リン化アルミニウムインジウムガリウム）チップを使用します。この材料システムは、スペクトルの黄色/オレンジ/赤色部分の光を直接発光します。この部品では、エピタキシャル層構造が、約592 nmのピーク波長を持つ光子を発光するように設計されており、これは黄色として知覚されます。ダイオードの閾値を超える順電圧が印加されると、電子と正孔が半導体の活性領域で再結合し、光子（光）の形でエネルギーを放出します。光の波長（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ます。13. 技術トレンド

LTW-327ZDSKS-5AのようなLEDの開発は、いくつかの主要な業界トレンドに従っています：

小型化・集積化：

複数の機能（2色）を単一の、ますます小さなパッケージに組み合わせ、PCB占有面積を節約します。

• 高効率化：InGaNおよびAlInGaP材料の継続的な改善により、より高い発光効率（電気ワットあたりのより多くの光出力）が実現され、電力消費と熱負荷が低減されます。
• 色の一貫性の向上：この仕様書に見られるような高度なビニングシステムにより、色と明るさをより厳密に制御でき、均一な外観を必要とするアプリケーションに重要です。
• 信頼性・堅牢性の向上：より高温のリフロープロファイル（260°Cなど）に耐え、より優れたESD保護を持つ設計は、現代の自動化実装プロセスとの互換性に不可欠です。
• 特殊形状：サイドビューおよび直角LEDの成長は、光を上方ではなく横方向に導く必要がある、薄型で現代的な民生電子機器の設計ニーズに対応しています。
• Specialized Form Factors:The growth of side-view and right-angle LEDs caters to the design needs of slim, modern consumer electronics where light must be directed laterally rather than upwards.