LTST-S225KRTGKT-Q SMD LED データシート - サイドビュー デュアルカラー（赤/緑） - 技術文書

1. 製品概要

本資料は、コンパクトなサイドビュー型デュアルカラー表面実装デバイス（SMD）LEDの仕様を詳細に説明します。この部品は自動プリント基板（PCB）実装用に設計されており、スペースが限られたアプリケーションに最適です。デバイスは単一パッケージ内に2つの異なる半導体チップを統合しています：赤色発光用のAlInGaPチップと、緑色発光用のInGaNチップです。この構成により、単一のミニチュアフットプリントからデュアルカラー表示が可能となります。

1.1 特長

• RoHS（有害物質使用制限）指令に準拠。
• デュアルカラー（赤と緑）サイド発光設計。
• 端子ははんだ付け性向上のためスズメッキ処理。
• 高効率AlInGaP（赤色用）およびInGaN（緑色用）チップ技術を採用。
• 自動実装用に、7インチ径リールに8mmテープで包装。
• 標準EIA（Electronic Industries Alliance）準拠のパッケージ外形。
• 入力ロジック互換。
• 自動実装装置との互換性を考慮して設計。
• 赤外線（IR）リフローはんだ付けプロセスに適応。

1.2 アプリケーション

本コンポーネントは、コンパクトで信頼性の高い状態表示またはバックライトを必要とする幅広い電子機器に適しています。代表的な適用分野は以下の通りです：

• 通信機器（例：携帯電話、ネットワーク機器）。
• オフィスオートメーション機器および家電製品。
• 産業用制御パネルおよび機器。
• 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. パッケージ外形寸法およびピン配置

LEDは表面実装パッケージに収められています。長さ、幅、高さ、およびパッド位置を定義する具体的な機械図面はデータシートに記載されています。特に断りのない限り、すべての寸法はミリメートル（mm）単位で規定され、標準公差は±0.1 mmです。

ピン割り当て：

• ピン1および2：緑色（InGaN）LEDチップのアノードおよびカソード。
• ピン3および4：赤色（AlInGaP）LEDチップのアノードおよびカソード。

3. 定格および特性

特に記載のない限り、すべての仕様は周囲温度（Ta）25°Cで定義されています。

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与える可能性があります。

• 電力損失（Pd）：赤：50 mW、緑：38 mW。
• ピーク順電流（I_F(peak)）：両色とも40 mA（1/10デューティサイクル、0.1msパルス幅でパルス動作時）。
• 直流順電流（I_F）：赤：20 mA、緑：10 mA。
• 動作温度範囲（T_opr）：-20°C ～ +80°C。
• 保存温度範囲（T_stg）：-30°C ～ +85°C。
• はんだ付け温度：260°Cで10秒間耐える（鉛フリープロセス）。

3.2 電気光学特性（I_F= 5mA時）

これらは標準試験条件下での代表的な性能パラメータです。

• 光度（I_V）：
  • 赤：最小11.2 mcd、代表値 -、最大28.0 mcd。
  • 緑：最小56.0 mcd、代表値 -、最大140.0 mcd。
• 指向角（2θ_1/2）：代表値130度（光度が軸上値の半分になる角度）。
• ピーク波長（λ_P）：赤：639.0 nm、緑：525.0 nm。
• 主波長（λ_d）：
  • 赤：最小617.0 nm、最大633.0 nm。
  • 緑：最小520.0 nm、最大535.0 nm。
• スペクトル半値幅（Δλ）：赤：20.0 nm、緑：35.0 nm。
• 順方向電圧（V_F）：
  • 赤：最小1.6V、最大2.3V。
  • 緑：最小2.6V、最大3.5V。
• 逆方向電流（I_R）：両色とも最大10 µA（V_R= 5V時、試験目的のみ。デバイスは逆方向動作用ではありません）。

4. ビニングシステム

色と輝度の一貫性を確保するため、LEDは測定された性能に基づいてビンに分類されます。

4.1 光度（輝度）ビニング

• 赤：ビンL（11.2-18.0 mcd）およびM（18.0-28.0 mcd）。各ビンの公差は±15%。
• 緑：ビンP2（56.0-71.0 mcd）、Q1（71.0-90.0 mcd）、Q2（90.0-112.0 mcd）、R1（112.0-140.0 mcd）。各ビンの公差は±15%。

4.2 色相（主波長）ビニング

• 緑のみ：ビンAP（520-525 nm）、AQ（525-530 nm）、AR（530-535 nm）。各ビンの公差は±1 nm。

5. 性能曲線およびグラフデータ

データシートには設計解析を支援する代表的な特性曲線が含まれています。これらのグラフ表現は、エンジニアが様々な条件下でのデバイスの動作を理解するのに役立ちます。具体的な曲線データポイントは本文には記載されていませんが、設計者は提供された図面を参照して以下の詳細を確認する必要があります：

• 赤色および緑色チップそれぞれの順電流（I_F）と順方向電圧（V_F）の関係。
• 両色の順電流（I_F）と相対光度の関係。
• 周囲温度が相対光度に及ぼす影響。
• 赤色および緑色チップの発光プロファイルを示す分光パワー分布（SPD）曲線。

6. 実装および取り扱いガイド

6.1 洗浄

はんだ付け後または取り扱い後に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分未満浸漬します。未指定の化学洗浄剤はパッケージ材料を損傷する可能性があるため使用しないでください。

6.2 PCBパッドレイアウトおよびはんだ付け

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、PCBパッドの推奨ランドパターン（フットプリント）寸法が提供されています。データシートには、良好なはんだ濡れを促進し、トゥームストーニングを防止するための最適なはんだ付け方向と推奨パッド形状を示す図が含まれています。

6.3 包装：テープおよびリール

部品は、標準7インチ（178mm）径リールに巻かれた8mm幅エンボスキャリアテープで供給されます。この包装はANSI/EIA-481規格に準拠しています。主な詳細は以下の通りです：

• 部品収納用ポケットのピッチおよび寸法。
• リールハブ径、フランジ径、および幅。
• 標準数量：フルリールあたり4000個。
• 端数ロットの最小発注数量：500個。
• 連続する空ポケットは最大2つまで許容されます。

7. 重要な注意事項および使用上の注意

7.1 適用範囲

このLEDは標準的な商業用および産業用電子機器向けに設計されています。故障が直接生命や健康を脅かす可能性のある安全至上または高信頼性アプリケーション（例：航空、医療生命維持、交通制御）での使用を意図していません。そのようなアプリケーションでは、メーカーへの相談が必要です。

7.2 保存条件

適切な保存は、はんだ付け性と性能を維持するために重要です。

• 未開封パッケージ：30°C以下、相対湿度（RH）90%以下で保存。日付コードから1年以内に使用してください。
• 開封済みパッケージ：部品は湿気に敏感です（MSL 3）。30°C以下、相対湿度60%以下で保存。防湿バッグ開封後1週間以内にIRリフローはんだ付けを完了することを推奨します。1週間を超えて保存する場合は、はんだ付け前に60°Cで少なくとも20時間ベーキングするか、乾燥剤を入れた密閉容器または窒素雰囲気中で保存してください。

7.3 はんだ付け推奨事項

熱損傷を防ぐために以下の条件を遵守してください：

• リフローはんだ付け（推奨）：
  • 予熱：150-200°C、最大120秒。
  • ピーク温度：最大260°C。
  • 260°C以上の時間：最大10秒。リフローは最大2回まで実行可能です。
• 手はんだ付け（はんだごて）：
  • はんだごて先温度：最大300°C。
  • はんだ付け時間：接合部あたり最大3秒。はんだ付けサイクルは1回に限定してください。

リフロープロファイルに関する注意：最適な温度プロファイルは、特定のPCB設計、部品、はんだペースト、およびオーブンに依存します。プロファイルは特定のアセンブリに対して特性評価されるべきです。データシートはJEDEC標準に基づくサンプルプロファイルを参照しています。

7.4 静電気放電（ESD）感受性

LEDは静電気放電（ESD）および電気的サージによる損傷を受けやすいです。取り扱いおよび組立中は常に適切なESD対策手順に従ってください：

• 接地されたリストストラップまたは帯電防止手袋を使用してください。
• すべての作業台、設備、および工具が適切に接地されていることを確認してください。
• ESD保護エリアでデバイスを取り扱ってください。

8. 設計上の考慮事項およびアプリケーションノート

8.1 電流制限

LEDは常に直列の電流制限抵抗または定電流ドライバで動作させてください。抵抗値（R）はオームの法則を使用して計算できます：R = (V_supply- V_F) / I_F。保守的な設計のため、データシートの最大V_Fを使用して、電流が所望のI_Fを超えないようにしてください。直流またはパルス電流の絶対最大定格を超えないでください。

8.2 熱管理

パッケージは小型ですが、電力損失（赤最大50 mW、緑最大38 mW）により熱が発生します。最大電流付近での連続動作では、はんだパッド周囲に十分なPCB銅面積を確保してヒートシンクとして機能させてください。これにより接合部温度を低く保ち、発光出力と長期信頼性を維持するのに役立ちます。

8.3 光学設計

サイドビュー（代表指向角120度）設計は、PCB面と平行に光を放射します。これは、エッジ照明用導光板、サイド発光アイコンの照明、またはデバイス側面から見えるステータスインジケータに最適です。所望の照明パターンを実現するために、光パイプまたはレンズを設計する際は角度強度分布を考慮してください。

8.4 デュアルカラー駆動

赤色と緑色のチップは電気的に独立しています。これらを個別に駆動して赤、緑を表示したり、高速切り替えにより見かけの琥珀色/黄色を表示したりできます。混合色アプリケーションでは、PWM（パルス幅変調）出力を備えたマイクロコントローラが強度と色の混合を制御するために一般的に使用されます。

9. 技術比較および差別化

このデュアルカラーサイドビューSMD LEDは、スペースが制約された設計において特定の利点を提供します：

• スペース効率：単一コンポーネントで2つの異なる色を提供するため、2つの別々の単色LEDを使用する場合と比較して部品点数とPCBフットプリントを削減します。
• 自動化対応：テープ＆リール包装および標準SMDフットプリントは、高速自動組立ラインに最適化されており、製造コストを低減します。
• 材料技術：赤色用のAlInGaPの使用は高効率と良好な温度安定性を提供し、緑色用のInGaNは可視スペクトルで明るい出力を提供します。
• サイド発光：上面発光LEDとは異なり、このパッケージは光を横方向に導きます。これは、垂直スペースまたは特定の視野角が必要な特定のバックライトおよびインジケータアプリケーションにとって重要な特徴です。

10. よくある質問（FAQ）

Q1: ピーク波長と主波長の違いは何ですか？
A1: ピーク波長（λ_P）は、発光スペクトルの強度が最大となる単一波長です。主波長（λ_d）は、指定された白色基準光と組み合わせたときに、LEDの知覚色と一致する単色光の波長です。λ_dは人間の色知覚により密接に関連しています。

Q2: 赤と緑のチップを同時に最大直流電流で駆動できますか？
A2: できません。絶対最大定格は各チップ個別の電力損失限界を規定しています（赤：50 mW、緑：38 mW）。両方を最大電流（赤 20mA @ ~2.3V = 46 mW、緑 10mA @ ~3.5V = 35 mW）で駆動すると、持続した場合、パッケージの総合熱放散能力を超える可能性があり、過熱や寿命短縮を引き起こす可能性があります。高電力での二重動作では、電流を低下させるか熱管理を実施してください。

Q3: バッグを開封後の保存湿度要件がより厳しいのはなぜですか？
A3: 密封バッグには乾燥剤が入っており、防湿バリアとなっています。一度開封すると、SMDパッケージは空気中の湿気を吸収する可能性があります。リフローはんだ付け中に、この閉じ込められた湿気が急速に膨張（"ポップコーン効果"）し、内部剥離やパッケージのクラックを引き起こす可能性があります。MSL 3定格は、これを防ぐための"フロアライフ"とベーキング要件を規定しています。

Q4: 発注時にビニングコードをどのように解釈すればよいですか？
A4: 品番には通常、光度および場合によっては波長のビンコードが含まれています。お客様のアプリケーションの輝度と色見の一貫性要件を満たす部品を受け取るためには、必要な輝度（例：最高出力のため緑をR1ビン）と色（例：特定の緑色調のため緑をAPビン）を指定する必要があります。