LTS-4817CTB-P LED-Display Datenblatt - 0,39-Zoll Zeichenhöhe - InGaN Blau - 3,8V Durchlassspannung - 70mW Leistung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Das LTS-4817CTB-P ist ein oberflächenmontierbares Bauteil (SMD), das als einstellige numerische Anzeige konzipiert ist. Seine Hauptfunktion ist die Bereitstellung einer klaren, zuverlässigen alphanumerischen oder numerischen Anzeige in elektronischen Geräten. Die Kernkomponente ist die Verwendung von Indiumgalliumnitrid (InGaN)-Halbleitermaterial, das auf einem Saphirsubstrat gewachsen wird, um blaue Lichtemission zu erzeugen. Dieses Bauteil ist als Common-Anode-Typ kategorisiert, was bedeutet, dass die Anoden aller LED-Segmente intern verbunden sind, was den Schaltungsentwurf für Multiplexing vereinfacht. Es ist speziell für Reverse-Mount-Montageprozesse ausgelegt.

1.1 Hauptmerkmale und Vorteile

• Zeichenhöhe:Bietet eine 0,39-Zoll (10,0 mm) Zeichenhöhe und gewährleistet bei kompakter Bauweise eine gute Lesbarkeit.
• Optische Qualität:Ermöglicht eine kontinuierliche, gleichmäßige Segmentbeleuchtung, hervorragende Zeichendarstellung, hohe Helligkeit, hohen Kontrast und einen weiten Betrachtungswinkel.
• Effizienz und Zuverlässigkeit:Konzipiert für geringen Leistungsbedarf und bietet die inhärente Festkörperzuverlässigkeit der LED-Technologie.
• Qualitätskontrolle:Die Bauteile werden nach Lichtstärke sortiert (gebinned), um eine gleichbleibende Helligkeit über alle Produktionschargen sicherzustellen.
• Umweltkonformität:Das Gehäuse ist bleifrei und entspricht der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).

1.2 Bauteilkennzeichnung

Die Artikelnummer LTS-4817CTB-P entschlüsselt den Bauteiltyp: eine einstellige Anzeige mit Dezimalpunkt rechts, die InGaN blaue LED-Chips in einer Common-Anode-Konfiguration nutzt.

2. Mechanische und Gehäuseinformationen

2.1 Gehäuseabmessungen

Das Bauteil entspricht einem spezifischen SMD-Footprint. Kritische Abmessungshinweise umfassen: Alle Maße sind in Millimetern mit einer Standardtoleranz von ±0,25 mm, sofern nicht anders angegeben. Das Gehäuse enthält Markierungen für Artikelnummer, Datumscode und LED-Charge. Qualitätsspezifikationen begrenzen Fremdmaterial, Tintenverschmutzung, Blasen im Segmentbereich, Gehäuseverbiegung und Pin-Grat, um eine korrekte Montage und Leistung sicherzustellen.

2.2 Pinbelegung und Schaltplan

Die Anzeige hat eine 10-Pin-Konfiguration. Der interne Schaltplan zeigt eine Common-Anode-Architektur. Die Pinbelegung ist wie folgt: Pin 1 (Kathode E), Pin 2 (Kathode D), Pin 3 (Gemeinsame Anode), Pin 4 (Kathode C), Pin 5 (Kathode DP für Dezimalpunkt), Pin 6 (Kathode B), Pin 7 (Kathode A), Pin 8 (Gemeinsame Anode), Pin 9 (Kathode F), Pin 10 (Kathode G). Pin 8 ist im bereitgestellten Diagramm als \"Nicht verbunden\" gekennzeichnet, was je nach internem Design reserviert oder eine doppelte Anodenverbindung sein kann.

3. Technische Parameter und Kenngrößen

3.1 Absolute Maximalwerte

Dies sind die Belastungsgrenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden führen kann. Die Werte gelten bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C.

• Verlustleistung pro Segment:Maximal 70 mW.
• Spitzendurchlassstrom pro Segment:50 mA (unter gepulsten Bedingungen: 1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Pulsbreite).
• Dauer-Durchlassstrom pro Segment:20 mA bei 25°C, linear reduzierbar mit 0,21 mA/°C über 25°C.
• Betriebs- & Lagertemperaturbereich:-35°C bis +105°C.
• Löttemperatur:Hält 260°C für 3 Sekunden bei 1/16 Zoll (ca. 1,6mm) unterhalb der Auflageebene stand.

3.2 Elektrische und optische Kenngrößen

Typische Leistungsparameter werden bei Ta=25°C gemessen.

• Lichtstärke (I_V):8,4 mcd (Min), 26,8 mcd (Typ) bei einem Durchlassstrom (I_F) von 10mA.
• Spitzenwellenlänge (λ_p):468 nm (Typ) bei I_F=20mA.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):25 nm (Typ) bei I_F=20mA.
• Dominante Wellenlänge (λ_d):470 nm (Typ) bei I_F=20mA.
• Durchlassspannung (V_F):3,3V (Min), 3,8V (Typ) pro Chip bei I_F=20mA.
• Sperrstrom (I_R):100 µA (Max) bei einer Sperrspannung (V_R) von 5V. Dies ist eine Prüfbedingung, kein Betriebsmodus.
• Lichtstärke-Anpassungsverhältnis:Maximal 2:1 zwischen Segmenten unter ähnlichen Bedingungen (I_F=10mA), um gleichmäßige Helligkeit sicherzustellen.
• Übersprechen:Spezifiziert als ≤ 2,5%, minimiert unerwünschte Beleuchtung benachbarter Segmente.

3.3 Elektrostatische Entladung (ESD) Empfindlichkeit

LEDs sind anfällig für Schäden durch elektrostatische Entladung. Obligatorische Handhabungsvorkehrungen umfassen: Verwendung geerdeter Handgelenkbänder oder antistatischer Handschuhe; Sicherstellen, dass alle Geräte, Arbeitsplätze und Lagerflächen ordnungsgemäß geerdet sind; und Einsatz von Ionisatoren, um statische Aufladungen zu neutralisieren, die sich während der Handhabung am Kunststoffgehäuse ansammeln können.

4. Leistungskurven und grafische Daten

Das Datenblatt enthält typische Kennlinien (obwohl im bereitgestellten Textauszug nicht detailliert). Diese Diagramme sind für den Entwurf wesentlich und zeigen typischerweise die Beziehung zwischen Durchlassstrom und Lichtstärke (I-V-Kurve), den Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Lichtstärke und die relative spektrale Leistungsverteilung mit dem Blaulichtemissionspeak bei etwa 468-470 nm. Die Analyse dieser Kurven ermöglicht es Konstrukteuren, den Treiberstrom für die gewünschte Helligkeit zu optimieren und Leistungskompromisse unter verschiedenen thermischen Bedingungen zu verstehen.

5. Montage- und Prozessrichtlinien

5.1 SMT-Lötanleitung

Das Bauteil ist für Reflow-Löten geeignet. Kritische Prozessgrenzen:

• Reflow-Löten (Max. 2 Zyklen):Vorwärmen: 120-150°C für max. 120 Sekunden. Spitzentemperatur: maximal 260°C. Die gesamte Lötzeit sollte die Profilgrenzen nicht überschreiten.
• Handlöten (Lötkolben, Max. 1 Zyklus):Lötspitzentemperatur: maximal 300°C. Kontaktzeit: maximal 3 Sekunden pro Lötstelle.
• Zwischen dem ersten und zweiten Reflow-Prozess ist bei Bedarf einer Doppelbelegung eine obligatorische Abkühlphase auf Normaltemperatur erforderlich.

5.2 Empfohlenes Lötpad-Layout

Ein Land Pattern Design wird bereitgestellt, um eine zuverlässige Lötstellenbildung, korrekte Selbstausrichtung während des Reflow und ausreichende mechanische Festigkeit sicherzustellen. Die Einhaltung dieses Layouts ist entscheidend für die Fertigungsausbeute und Langzeitzuverlässigkeit.

6. Verpackung und Handhabung

6.1 Verpackungsspezifikationen

Die Bauteile werden in Tape-and-Reel-Verpackung geliefert, die mit automatischen Bestückungsmaschinen kompatibel ist.

• Rollenabmessungen:Details für PS6-Typ Rolle werden bereitgestellt, einschließlich Rolldurchmesser, Nabenbreite und Tape-Taschenabmessungen.
• Trägerband:Abmessungen und Spezifikationen erfüllen EIA-481-C-Standards. Schlüsselparameter umfassen Taschenabstand, Bandstärke (0,40±0,05mm) und Krümmungstoleranz.
• Packungsmengen:Standardrollenlänge ist 45,5 Meter für eine 22-Zoll-Rolle, enthält 800 Stück. Eine Mindestpackungsmenge von 200 Stück ist für Restposten spezifiziert.
• Leader/Trailer Band:Beinhaltet mindestens 400mm Leader und 40mm Trailer für die Maschinenhandhabung.

6.2 Feuchtigkeitsempfindlichkeit und Lagerung

Das SMD-Gehäuse ist feuchtigkeitsempfindlich. Bauteile werden in feuchtigkeitsdichten Barrieretüten mit Trockenmittel versendet.

• Lagerbedingungen:Nach Öffnen des versiegelten Beutels sollten die Komponenten bei ≤30°C und ≤60% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden.
• Backanforderungen:Bei Exposition gegenüber Umgebungsfeuchtigkeit außerhalb der Spezifikationen ist vor dem Reflow ein Backen erforderlich, um \"Popcorn\"-Risse oder Delaminierung zu verhindern. Zugelassene Backbedingungen: 60°C für ≥48 Stunden (auf Rolle) oder 100°C für ≥4 Stunden / 125°C für ≥2 Stunden (in loser Schüttung). Das Backen sollte nur einmal durchgeführt werden.

7. Anwendungshinweise und Entwurfsüberlegungen

7.1 Typische Anwendungsszenarien

Das LTS-4817CTB-P ist ideal für Anwendungen, die kompakte, helle, einstellige numerische Anzeigen erfordern. Häufige Verwendungen sind: Instrumententafeln (Multimeter, Timer), Haushaltsgeräte (Mikrowellen, Kaffeemaschinen), industrielle Steuerungsschnittstellen, medizinische Geräteanzeigen und Automobil-Zubehördisplays, bei denen blaue Anzeigen aus Sichtbarkeits- oder ästhetischen Gründen bevorzugt werden.

7.2 Schaltungsentwurfsrichtlinien

Als Common-Anode-Anzeige wird jede Segmentkathode unabhängig angesteuert, typischerweise durch einen strombegrenzenden Widerstand, der mit einer senkfähigen Treiberstufe verbunden ist (z.B. ein Mikrocontroller-GPIO-Pin oder ein spezieller LED-Treiber-IC). Die Durchlassspannung (V_F) von ~3,8V muss im Stromversorgungsentwurf berücksichtigt werden. Der Dauerstrom darf 20mA pro Segment nicht überschreiten, mit entsprechender Reduzierung über 25°C Umgebungstemperatur. Für das Multiplexen mehrerer Stellen muss die Stromsenkfähigkeit und Schaltgeschwindigkeit des Treibers ausreichend sein.

7.3 Thermomanagement

Obwohl LEDs effizient sind, erzeugt die Verlustleistung (bis zu 70mW pro Segment) Wärme. Ein ordnungsgemäßes PCB-Layout mit ausreichender Kupferfläche für die gemeinsamen Anodenverbindungen kann als Kühlkörper wirken. Stellen Sie sicher, dass die Betriebsumgebungstemperatur 105°C nicht überschreitet, und berücksichtigen Sie die Stromreduzierkurve für Hochtemperaturumgebungen.

8. Technischer Vergleich und Differenzierung

Im Vergleich zu älteren Technologien wie roten GaAsP-LEDs bietet diese InGaN blaue LED höhere Helligkeit und eine deutliche blaue Farbe. Innerhalb des Segments für blaue SMD-Anzeigen sind ihre Hauptunterscheidungsmerkmale die 0,39-Zoll Zeichenhöhe, sortierte Lichtstärke für Gleichmäßigkeit und Spezifikationen für geringes Übersprechen und Segmentabgleich. Das robuste Gehäuse und die detaillierten Löt-/Verpackungsspezifikationen machen es für die automatisierte Serienmontage geeignet.

9. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F: Was ist der Zweck des \"Nicht verbunden\"-Pins (Pin 8)?

A: Dieser Pin ist intern nicht verbunden. Er kann aus mechanischer Symmetrie, Gehäusestandardisierung oder als Platzhalter existieren. Er darf nicht als elektrische Verbindung verwendet werden.

F: Kann ich diese Anzeige mit einer 5V-Versorgung ansteuern?

A: Ja, aber ein Reihenstrombegrenzungswiderstand ist für jede Segmentkathode obligatorisch. Der Widerstandswert wird berechnet als R = (V_versorgung- V_F) / I_F. Für eine 5V-Versorgung, V_Fvon 3,8V und I_Fvon 10mA, R ≈ (5 - 3,8) / 0,01 = 120 Ω.

F: Warum ist Backen notwendig, und kann ich die Teile mehr als einmal backen?

A: Das Kunststoffgehäuse absorbiert Feuchtigkeit. Während des Reflow verwandelt sich diese Feuchtigkeit durch schnelles Erhitzen in Dampf, was potenziell interne Schäden verursacht. Backen entfernt diese Feuchtigkeit. Das Datenblatt schreibt ausdrücklich vor, dass das Backen nur einmal durchgeführt werden sollte, um thermische Alterung der Materialien zu vermeiden.

F: Was bedeutet \"Reverse Mount Assembly\"?

A: Es zeigt an, dass das Bauteil auf der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte von der typischen Bauteilseite montiert werden soll, oft aus ästhetischen Gründen (Betrachtung durch die Platine). Das empfohlene Lötlayout ist dafür ausgelegt.

10. Betriebsprinzipien und Technologietrends

10.1 Grundlegendes Betriebsprinzip

Eine LED ist eine Halbleiterdiode. Wenn eine Durchlassspannung, die ihre Bandlücke übersteigt, an den p-n-Übergang angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher und setzen Energie in Form von Photonen (Licht) frei. Das spezifische Material, InGaN, hat eine Bandlücke, die der Blaulichtemission entspricht. Das Saphirsubstrat bietet eine kristalline Basis für das Wachstum der InGaN-Epitaxieschichten.

10.2 Branchentrends

Die Verwendung von InGaN-Technologie für blaue (und durch Phosphorkonversion auch weiße) LEDs stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Festkörperbeleuchtung dar. Trends bei Anzeigekomponenten umfassen kontinuierliche Steigerungen der Lichtausbeute (Helligkeit pro Watt), weitere Miniaturisierung, verbesserte Farbkonstanz durch engere Binning und erhöhte Zuverlässigkeit für raue Umgebungen. Der Schritt zu bleifreien und RoHS-konformen Verpackungen, wie bei diesem Bauteil zu sehen, ist eine Standardanforderung der Branche.