SMD LED LTST-S06WGEBD データシート - パッケージ寸法 - 白/緑/赤/青 - 30mA - 技術文書

1. 製品概要

LTST-S06WGEBDは、自動プリント基板（PCB）実装向けに設計された表面実装デバイス（SMD）LEDです。その小型サイズは、幅広い電子機器におけるスペース制約のあるアプリケーションに適しています。

1.1 特長

• RoHS（有害物質使用制限）指令に準拠。
• 自動ハンドリングのため、7インチ径リールに12mmテープで梱包。
• 標準EIA（エレクトロニクス産業協会）パッケージ外形。
• IC互換で、ロジック回路との直接インターフェースに適しています。
• 自動ピックアンドプレース実装装置と互換性があります。
• 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。
• JEDEC（電子デバイス技術合同会議）湿気感受性レベル3に事前調整済み。

1.2 用途

• 通信機器（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ノートパソコン。
• ネットワークシステムおよび家電製品。
• 屋内看板および状態表示器。
• フロントパネルバックライトおよび信号/シンボル照明器具。

2. パッケージ寸法と構成

LEDは標準SMDパッケージに収められています。特に断りのない限り、すべての寸法はミリメートル単位で、標準公差は±0.1mmです。型番LTST-S06WGEBDは、単一パッケージ内に複数のLEDダイを組み込んでおり、ピン割り当てに基づいて異なる色を実現します。

3. 定格と特性

3.1 絶対最大定格

定格は周囲温度（Ta）25°Cで規定されています。これらの値を超えると永久損傷を引き起こす可能性があります。

3.2 推奨IRリフロープロファイル

鉛フリーはんだ付けプロセスでは、推奨リフロープロファイルはJ-STD-020B規格に準拠する必要があります。これにより、過度の熱応力によるLEDパッケージの損傷なく、信頼性の高いはんだ接合が確保されます。

3.3 電気的・光学的特性

特に断りのない限り、代表的な性能はTa=25°C、順電流（IF）20mAで測定されます。

注記：

• 公差：光束 ±10%、主波長 ±1nm、順電圧 ±0.1V。
• ESD注意：LEDは静電気放電（ESD）に敏感です。取り扱い時は適切な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。
• 色度座標は、各ダイ/チャネルについてCAS140B規格に従って試験されます。

4. ビニングコード体系

LEDは、主要な光学パラメータに基づいて選別（ビニング）され、生産ロットの一貫性を確保します。

4.1 RGB光度（IV）ビニング

LEDは、20mA時の最小および最大光束出力に基づいてビンに分類されます。

4.1.1 個別色ランク

緑：G1 (4.00-5.65 lm)、G2 (5.65-8.00 lm)。
赤：R1 (1.92-2.75 lm)、R2 (2.75-4.00 lm)。
青：B1 (0.77-1.08 lm)、B2 (1.08-1.58 lm)。
各ビンの公差は±10%です。

4.1.2 結合RGBビンコード

製品タグの単一の英数字コードは、緑、赤、青の強度ビンの特定の組み合わせを示します。例えば、コードA1はG1、R1、B1に対応します。

4.2 RGB主波長（WD）ビニング

LEDは、発光のピーク波長によってもビニングされます。

4.2.1 個別波長ランク

緑：AP (520-525 nm)、AQ (525-530 nm)。
赤：単一範囲 (617-630 nm)。
青：AC (465-470 nm)、AD (470-475 nm)。
各ビンの公差は±1nmです。

4.2.2 結合RGB波長ビンコード

強度と同様に、コード（D1-D4）は、緑、赤、青のダイの波長ビンの組み合わせを指定します。

4.3 白色光度ビニング

白色LEDは別々にビニングされます：W1 (4.40-5.85 lm)、W2 (5.85-7.80 lm)。公差は±10%です。

4.4 白色色度（CIE）ビニング

白色LEDは、CIE 1931色度図上の色度座標（x, y）に基づいてさらに分類されます。ビン（例：D1、D2、E1、E2、F1、F2）は、この図上の特定の四角形領域を定義し、一貫した白色の外観を確保します。各（x, y）座標の公差は±0.01です。

5. 代表性能曲線

データシートには、主要特性のグラフ表示が含まれており、通常は順電流または周囲温度に対してプロットされます。これらの曲線は、設計エンジニアが非標準条件下でのLEDの動作を予測するために不可欠です。

• 順電流 vs. 順電圧（I-V曲線）：非線形関係を示し、電流制限回路の設計に重要です。
• 順電流 vs. 光度/光束：最大定格まで、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。
• 周囲温度 vs. 相対光度：接合温度の上昇に伴う光出力の低下を示し、熱管理の重要性を強調します。
• スペクトルパワー分布：カラーLEDの場合、このグラフは波長全体の相対強度を示し、色純度と主波長を定義します。

6. ユーザーガイドと取り扱い

6.1 洗浄

規定外の化学薬品を使用しないでください。洗浄が必要な場合は、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分未満浸します。攪拌や超音波洗浄はパッケージを損傷する可能性があります。

6.2 推奨PCBパッドレイアウト

適切なはんだ付け、機械的安定性、および放熱を確保するために、PCBの推奨ランドパターン（フットプリント）が提供されます。このレイアウトに従うことで、トゥームストーニングやはんだ接合不良を防止します。

6.3 テープおよびリール梱包仕様

LEDは、保護カバーテープ付きのエンボスキャリアテープで供給されます。テープポケット、ピッチ、リールの主要寸法は、標準的な自動実装装置と互換性があるように規定されています。

6.4 リール仕様

• リール直径：7インチ。
• リールあたりの数量：3000個。
• 端数品の最小発注数量：500個。
• テープ内の連続欠品部品の最大数：2個。
• 梱包はEIA-481-1-B仕様に準拠しています。

7. アプリケーション注意事項

7.1 意図された用途と信頼性

これらのLEDは、汎用電子機器向けに設計されています。例外的な信頼性を必要とする用途、または故障が生命や健康に危険を及ぼす可能性のある用途（例：航空、医療機器、輸送安全システム）では、特定の信頼性評価およびメーカーとの協議が必須です。標準製品は、そのような安全クリティカルなアプリケーションに適合していない場合があります。

7.2 一般的な設計上の考慮事項

• 電流制限：絶対最大DC順電流を超えないように、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。超過すると急速な劣化や故障を引き起こす可能性があります。
• 熱管理：電力損失は低いですが、十分なPCB銅面積または熱ビアを確保することで、より低い接合温度を維持し、光出力と寿命を保持するのに役立ちます。
• 逆電圧保護：最大逆電圧はわずか5Vです。LEDが逆バイアス状態にさらされる可能性がある場合は、保護（並列ダイオードなど）を組み込んでください。
• ESD保護：組立環境または最終使用がESDリスクをもたらす場合は、LEDに接続されたPCBラインにESD保護部品を実装してください。

8. 技術詳細と比較

8.1 半導体材料と色

異なる色は、異なる半導体材料システムを使用して実現されます：
- InGaN（インジウムガリウム窒化物）：緑および青色LEDに使用されます。この材料システムは、青から緑のスペクトルで効率的な発光を可能にします。
- AlInGaP（アルミニウムインジウムガリウムリン化物）：赤色LEDに使用されます。この材料は、赤および琥珀色の波長に対して非常に効率的です。
- 白色光：通常、黄色蛍光体でコーティングされた青色InGaNダイによって生成されます。青色光と黄色光の混合は、人間の目には白色に見えます。白色のビニングは、色度座標に焦点を当てて白さ（例：クールホワイト、ニュートラルホワイト）を定義します。

8.2 設計のためのビニングの理解

広範なビニングシステムは重要な目的を果たします。美的アプリケーション（複数のLEDが並べて使用される状態表示器やバックライトなど）では、同じ強度および色度ビンからLEDを選択することで、均一な明るさと色を確保し、まだらまたは不均一な外観を防ぎます。色混合アプリケーション（RGB LEDで調整可能な白色光を作成するなど）では、正確な波長と強度ビンを知ることで、より正確な色校正と制御アルゴリズムの開発が可能になります。

8.3 主要な差別化要因

このマルチダイパッケージ（白色と個別のRGB色を組み合わせる）は、単一のフットプリントで設計の柔軟性を提供し、4つの別々のLEDを使用する場合と比較してPCBスペースを節約します。JEDECレベル3への事前調整は、リフロー前の≤30°C/60%RHでの168時間のフロアライフに耐えられることを示しており、製造ロジスティクスにとって重要です。

9. よくある質問（パラメータに基づく）

Q: 20mA時の緑色LEDの代表的な順電圧は何ですか？
A: 緑色ダイの順電圧（VF）は、20mAで2.4V（最小）から3.3V（最大）の範囲です。設計のための代表値は約2.8-3.0Vかもしれませんが、回路は最大値を処理できるように設計する必要があります。

Q: このLEDを30mAで連続駆動できますか？
A: はい、30mAは絶対最大DC順電流定格です。信頼性の高い長期動作のためには、熱応力を低減し寿命を延ばすために、20mAなどのより低い電流でLEDを駆動することがしばしば推奨されます。

Q: ラベルのビンコードA3をどのように解釈すればよいですか？
A: クロステーブルを参照すると、コードA3は以下に対応します：緑はビンG2（5.65-8.00 lm）、赤はビンR1（1.92-2.75 lm）、青はビンB1（0.77-1.08 lm）。

Q: このLEDは屋外使用に適していますか？
A: 動作温度範囲は-40°Cから+85°Cで、多くの屋外条件をカバーしています。ただし、データシートは、ほこりや水に対する侵入保護（IP）定格を規定していません。屋外使用では、湿気や汚染物質からLEDとはんだ接合を保護するために、PCBに追加のシーリングまたはコンフォーマルコーティングが必要になります。

10. 設計およびアプリケーション例

シナリオ：ネットワークルーター用のマルチカラー状態表示器の設計。

1. 要件：白（電源オン）、緑（接続済み）、赤（エラー）、青（ペアリングモード）を表示できる単一コンポーネント。
2. コンポーネント選定：LTST-S06WGEBDは、4色すべてを統合しているため理想的です。
3. 回路設計：
   • マイクロコントローラのGPIOピンを使用して、各色チャネルを単純なNPNトランジスタまたはMOSFETをローサイドスイッチとして制御します。
   • 各チャネルの電流制限抵抗を計算します。VF(max)が3.3V、電源5Vで20mAの緑色ダイの場合：R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85Ω。次の標準値（例：91Ωまたは100Ω）を使用すると、わずかに低い電流が流れ、安全です。
   • それぞれのVF(max)値を使用して他の色についても繰り返します。
4. PCBレイアウト：推奨パッドレイアウトに従います。LEDを他の発熱部品から離して配置します。マイクロコントローラのグランドとLED回路のグランドが適切に接続されていることを確認します。
5. ソフトウェア：システム状態に基づいて適切なダイを点灯させる制御ロジックを実装します。パッケージの絶対最大総電力損失を超える可能性がある場合は、一度に1つのダイのみが給電されるようにします。