LTS-5825CKR-PR LED-Display Datenblatt - 0,56 Zoll Zeichenhöhe - Super Rot - 2,6V Durchlassspannung - Technisches Dokument

1. Produktübersicht

Das LTS-5825CKR-PR ist ein einstelliges, oberflächenmontierbares LED-Anzeigemodul für Anwendungen, die klare, gut sichtbare numerische Anzeigen erfordern. Es zeichnet sich durch eine Zeichenhöhe von 0,56 Zoll (14,22 mm) aus, was es für mittelgroße Displays in verschiedenen elektronischen Geräten geeignet macht. Die Kerntechnologie nutzt AlInGaP (Aluminium-Indium-Gallium-Phosphid)-Epitaxieschichten auf einem GaAs-Substrat, um eine Super-Rot-Emission zu erzeugen. Dieses Materialsystem ist für seinen hohen Wirkungsgrad und seine ausgezeichnete Farbreinheit bekannt. Die Anzeige hat eine graue Front mit weißen Segmenten und bietet einen hohen Kontrast für optimale Lesbarkeit unter verschiedenen Lichtverhältnissen.

1.1 Hauptmerkmale

• 0,56 Zoll Zeichenhöhe:Bietet eine klare und gut lesbare Zeichengröße.
• Durchgehend gleichmäßige Segmente:Sichert eine gleichmäßige Ausleuchtung aller Segmente für ein professionelles Erscheinungsbild.
• Geringer Leistungsbedarf:Arbeitet effizient und ist somit für batteriebetriebene oder energiesparende Anwendungen geeignet.
• Hohe Helligkeit & Hoher Kontrast:Die Super-Rot-AlInGaP-Chips liefern eine intensive Lichtausgabe vor dem grauen Hintergrund.
• Großer Betrachtungswinkel:Bietet gute Sichtbarkeit aus verschiedenen Blickwinkeln.
• Kategorisiert nach Lichtstärke:Die Bauteile werden nach gemessener Helligkeit sortiert (Binning) für einheitliche Helligkeitsniveaus.
• Bleifreies Gehäuse:Entspricht der RoHS-Richtlinie (Beschränkung gefährlicher Stoffe).
• Zuverlässigkeit der Festkörpertechnologie:Profitiert von der inhärenten Langlebigkeit und Stoßfestigkeit der LED-Technologie.

1.2 Bauteilkonfiguration

Dies ist eine gemeinsame Anode (Common Anode), einstellige Anzeige mit einem Dezimalpunkt (DP) auf der rechten Seite. Die spezifische Artikelnummer LTS-5825CKR-PR identifiziert diese Konfiguration. Das Common-Anode-Design vereinfacht den Schaltungsentwurf bei Verwendung von Mikrocontrollern oder Treiber-ICs, die den Strom liefern (sourcen).

2. Technische Parameter: Detaillierte objektive Interpretation

2.1 Absolute Maximalwerte

Diese Werte definieren die Grenzen, deren Überschreitung zu dauerhaften Schäden am Bauteil führen kann. Sie sind bei einer Umgebungstemperatur (Ta) von 25°C angegeben.

• Verlustleistung pro Segment:Maximal 70 mW. Eine Überschreitung kann zu Überhitzung und reduzierter Lebensdauer führen.
• Spitzen-Durchlassstrom pro Segment:90 mA, jedoch nur unter gepulsten Bedingungen (1/10 Tastverhältnis, 0,1 ms Pulsbreite). Dieser Wert gilt für kurze, hochstromige Pulse, nicht für Dauerbetrieb.
• Dauer-Durchlassstrom pro Segment:25 mA bei 25°C. Dieser Strom verringert sich linear um 0,28 mA/°C, wenn die Umgebungstemperatur über 25°C steigt. Dies ist ein kritischer Parameter für das Wärmemanagement-Design.
• Betriebs- & Lagertemperaturbereich:-35°C bis +105°C. Das Bauteil ist robust für industrielle und automotiv Umgebungen.
• Löttemperatur:Löten mit dem Lötkolben sollte bei 260°C für maximal 3 Sekunden erfolgen, wobei die Lötspitze mindestens 1/16 Zoll (ca. 1,6 mm) unterhalb der Auflageebene des Bauteils positioniert sein muss.

2.2 Elektrische & Optische Kenngrößen

Dies sind die typischen Betriebsparameter, gemessen bei Ta=25°C unter spezifizierten Testbedingungen.

• Mittlere Lichtstärke (Iv):Reicht von 501 µcd (min) bis 18000 µcd (max) in Abhängigkeit vom Durchlassstrom. Bei einem typischen Treiberstrom von 10 mA beträgt die Lichtstärke 1700 µcd (min). Die Lichtstärke wird unter Verwendung eines Filters gemessen, der die photopische Reaktion des menschlichen Auges (CIE-Kurve) nachbildet.
• Spitzen-Emissionswellenlänge (λp):639 nm (typisch). Dies ist die Wellenlänge, bei der die emittierte Lichtintensität am höchsten ist.
• Dominante Wellenlänge (λd):631 nm (typisch). Dies ist die einzelne Wellenlänge, die das menschliche Auge als Farbe des Lichts wahrnimmt und den "Super Rot"-Farbton definiert.
• Spektrale Halbwertsbreite (Δλ):20 nm (typisch). Dies gibt die spektrale Reinheit an; eine schmalere Breite bedeutet eine monochromatischere Farbe.
• Durchlassspannung pro Chip (Vf):2,6 V (max) bei IF=20 mA. Entwickler müssen sicherstellen, dass die Treiberschaltung ausreichend Spannung bereitstellen kann.
• Sperrstrom (Ir):100 µA (max) bei VR=5 V. Dieser Parameter dient nur Testzwecken; eine kontinuierliche Sperrvorspannung wird nicht empfohlen.
• Lichtstärke-Abgleichverhältnis:2:1 (max). Dies bedeutet, dass das hellste Segment bei gleichem Treiberstrom innerhalb desselben Bauteils nicht mehr als doppelt so hell wie das dunkelste Segment sein sollte, was für Gleichmäßigkeit sorgt.
• Übersprechen (Cross Talk):≤ 2,5 %. Dies spezifiziert die maximale Menge an unerwünschtem Lichtaustritt zwischen benachbarten Segmenten, wenn eines eingeschaltet und das andere ausgeschaltet ist.

3. Erklärung des Binning-Systems

Das Datenblatt stellt ausdrücklich fest, dass die Bauteile "nach Lichtstärke kategorisiert" sind. Dies impliziert einen Binning-Prozess, bei dem die Displays basierend auf ihrer gemessenen Lichtausbeute bei einem Standardteststrom (wahrscheinlich 1 mA oder 10 mA gemäß der Kennwerttabelle) sortiert werden. Dies stellt sicher, dass Endprodukte über verschiedene Einheiten hinweg einheitliche Helligkeitsniveaus aufweisen. Entwickler, die eine enge Helligkeitsabstimmung über mehrere Displays hinweg benötigen, sollten den Hersteller für spezifische Bincode-Details konsultieren.

4. Analyse der Leistungskurven

Das Datenblatt verweist auf "Typische elektrische / optische Kennlinien". Während die spezifischen Graphen im bereitgestellten Text nicht detailliert sind, umfassen solche Kurven typischerweise:

• I-V (Strom-Spannungs)-Kurve:Zeigt die Beziehung zwischen Durchlassspannung und Durchlassstrom, entscheidend für die Auswahl von Vorwiderständen.
• Lichtstärke vs. Durchlassstrom:Zeigt, wie die Lichtausgabe mit dem Treiberstrom zunimmt, und hilft, das Gleichgewicht zwischen Helligkeit und Stromverbrauch/Wärme zu optimieren.
• Lichtstärke vs. Umgebungstemperatur:Zeigt, wie die Lichtausgabe mit steigender Temperatur abnimmt, wichtig für Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen.
• Spektrale Verteilung:Ein Graph, der die relative Intensität über der Wellenlänge aufträgt und visuell die Spitzen- und dominante Wellenlänge sowie die spektrale Breite bestätigt.

5. Mechanische & Gehäuseinformationen

5.1 Gehäuseabmessungen

Die Anzeige entspricht einem spezifischen SMD-Fußabdruck. Wichtige dimensionale Hinweise umfassen: Alle Abmessungen sind in Millimetern mit einer allgemeinen Toleranz von ±0,25 mm. Spezifische Qualitätskontrollen sind vorhanden: Fremdmaterial auf einem Segment muss ≤10 mils sein, Oberflächenfarbkontamination ≤20 mils, Blasen in einem Segment ≤10 mils, Verbiegung ≤1 % der Reflektorlänge und Kunststoffstiftgrat maximal 0,14 mm.

5.2 Pinbelegung & Polarität

Das Bauteil hat eine 10-Pin-Konfiguration. Das interne Schaltbild und die Pinbelegungstabelle zeigen, dass es sich um einen Common-Anode-Typ handelt. Die Pins 3 und 8 sind die gemeinsamen Anoden. Die anderen Pins sind Kathoden für spezifische Segmente (A, B, C, D, E, F, G, DP). Pin 1 ist als "Keine Verbindung" (No Connection) gekennzeichnet. Eine korrekte Polarisationsidentifikation ist wesentlich, um Schäden während der Installation zu verhindern.

5.3 Empfohlenes Lötmuster

Ein Lötflächenmuster (Footprint) wird für das PCB-Design bereitgestellt. Die Einhaltung dieses Musters gewährleistet eine korrekte Lötstellenbildung, mechanische Stabilität und Wärmeableitung während des Lötprozesses.

6. Löt- & Montagerichtlinien

6.1 SMT-Lötanleitung

Eine kritische Prozessbeschränkung ist, dass die Anzahl der Reflow-Lötzyklen weniger als zwei betragen muss. Zwischen dem ersten und zweiten Lötprozess ist ein vollständiger Abkühlprozess auf Normaltemperatur erforderlich, um thermische Belastung zu minimieren.

• Reflow-Löten (Max. 2 Zyklen):Vorwärmen bei 120–150°C für maximal 120 Sekunden. Die Spitzentemperatur darf 260°C nicht überschreiten.
• Handlöten mit Lötkolben (Max. 1 Zyklus):Die Lötspitzentemperatur sollte 300°C nicht überschreiten, und die Kontaktzeit sollte auf maximal 3 Sekunden begrenzt sein.

7. Verpackung & Bestellinformationen

7.1 Verpackungsspezifikation

Die Bauteile werden auf Tape & Reel für die automatisierte Montage geliefert. Wichtige Verpackungsdetails umfassen:

• Reel-Abmessungen:Entsprechen den Standardanforderungen EIA-481-D.
• Trägerband (Carrier Tape):Hergestellt aus schwarzem, leitfähigem Polystyrol-Alloy. Die kumulative Toleranz des 10-Sprossen-Lochabstands beträgt ±0,20 mm. Die Krümmung (Camber) liegt innerhalb von 1 mm über 250 mm. Die Bandstärke beträgt 0,30 ±0,05 mm.
• Packungsmengen:Die Standard-Reel-Länge beträgt 44,5 Meter auf einer 22-Zoll-Reel. Eine 13-Zoll-Reel enthält 700 Stück. Die Mindestpackungsmenge für Restposten beträgt 200 Stück.
• Leader-/Trailer-Band:Beinhaltet ein Leader-Band (mindestens 400 mm) und ein Trailer-Band (mindestens 40 mm) für die Maschinenzuführung.

7.2 Feuchtigkeitssensitivität & Lagerung

Die SMD-Displays werden in feuchtigkeitsdichter Verpackung versendet. Sie müssen bei ≤30°C und ≤60 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Sobald der versiegelte Beutel geöffnet ist, beginnen die Bauteile, Feuchtigkeit aus der Umgebung aufzunehmen. Wenn sie nicht sofort verwendet und unter trockenen Bedingungen (z.B. in einem Trockenschrank) gelagert werden, müssen sie vor dem Reflow-Löten getrocknet (gebaked) werden, um "Popcorning" oder Delaminierungsschäden zu verhindern. Trocknungsspezifikationen: 60°C für ≥48 Stunden auf der Reel oder 100°C für ≥4 Stunden / 125°C für ≥2 Stunden in loser Schüttung. Das Trocknen sollte nur einmal durchgeführt werden.

8. Anwendungsvorschläge

8.1 Typische Anwendungsszenarien

• Unterhaltungselektronik:Digitale Anzeigen in Haushaltsgeräten, Audioequipment oder Steckdosenleisten.
• Industrielle Messtechnik:Pultinstrumente, Prozessregler, Prüf- und Messgeräte.
• Automotive Aftermarket:Displays für Auto-Audiosysteme, Instrumente oder Diagnosewerkzeuge (erweiterter Temperaturbereich zu berücksichtigen).
• Medizingeräte:Wo klare, zuverlässige numerische Anzeigen benötigt werden (unterliegt weiterer gerätespezifischer Qualifikation).

8.2 Designüberlegungen

• Strombegrenzung:Verwenden Sie stets Reihenwiderstände für jedes Segment oder setzen Sie einen Konstantstromtreiber ein, um den Durchlassstrom festzulegen, typischerweise zwischen 5-20 mA, abhängig von der benötigten Helligkeit und dem Leistungsbudget. Beachten Sie die Derating-Kurve für Hochtemperaturbetrieb.
• Wärmemanagement:Sorgen Sie für ausreichende PCB-Kupferfläche oder thermische Durchkontaktierungen, wenn bei hohen Umgebungstemperaturen oder nahe dem maximalen Dauerstrom betrieben wird, um die Sperrschichttemperatur zu managen.
• ESD-Schutz:Implementieren Sie während der Montage standardmäßige ESD-Handhabungsverfahren, da LEDs empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung sind.
• Optisches Design:9. Häufig gestellte Fragen (Basierend auf technischen Parametern)

9.1 Was ist der Unterschied zwischen Spitzenwellenlänge und dominanter Wellenlänge?

Die Spitzenwellenlänge (639 nm) ist der physikalische Punkt der höchsten spektralen Leistung. Die dominante Wellenlänge (631 nm) ist die wahrgenommene Farbübereinstimmung. Entwickler, die sich mit Farbspezifikationen befassen, sollten sich auf die dominante Wellenlänge beziehen.

9.2 Kann ich diese Anzeige kontinuierlich mit 20 mA betreiben?

Ja, der maximale Dauerstrom beträgt 25 mA bei 25°C. Bei 20 mA müssen Sie jedoch sicherstellen, dass die Umgebungstemperatur und das PCB-Wärmedesign eine ordnungsgemäße Wärmeableitung ermöglichen, da der Stromwert mit der Temperatur abnimmt (0,28 mA/°C über 25°C).

9.3 Warum ist der Reflow-Prozess auf zwei Zyklen begrenzt?

Mehrere Reflow-Zyklen setzen das Kunststoffgehäuse und die internen Bonddrähte wiederholter thermischer Belastung aus, was zu mechanischem Versagen, erhöhter Durchlassspannung oder reduzierter Zuverlässigkeit führen kann. Die Begrenzung stellt die Langzeitleistung sicher.

9.4 Wie berechne ich den Wert des Vorwiderstands?

Verwenden Sie das Ohmsche Gesetz: R = (Vversorgung - Vf_gesamt) / If. Für eine Common-Anode-Anzeige ist Vf_gesamt die Durchlassspannung eines Segments (verwenden Sie max. 2,6 V für Designreserve). If ist Ihr gewünschter Segmentstrom (z.B. 10 mA). Bei Ansteuerung von einem 5V-Mikrocontroller-Pin: R = (5V - 2,6V) / 0,01A = 240 Ohm. Verwenden Sie den nächstgelegenen Standardwert.

10. Funktionsprinzip Einführung

Das LTS-5825CKR-PR basiert auf AlInGaP-Halbleitertechnologie. Wenn eine Durchlassspannung, die die Schwellenspannung der Diode überschreitet, an Anode und Kathode eines Segments angelegt wird, rekombinieren Elektronen und Löcher im aktiven Quantentopfbereich der AlInGaP-Epitaxieschicht. Diese Rekombination setzt Energie in Form von Photonen (Licht) im roten Spektrum (~631 nm dominante Wellenlänge) frei. Das graue Kunststoffgehäuse dient als Diffusor und kontrastverstärkende Linse, während die weißen Segmentbereiche das rote Licht klar durchlassen. Die Common-Anode-Konfiguration bedeutet, dass alle Anoden der LED-Chips der verschiedenen Segmente intern verbunden sind; um ein Segment zu beleuchten, wird sein entsprechender Kathoden-Pin auf niedriges Potential gezogen (auf Masse geschaltet), während die gemeinsame Anode auf einer positiven Spannung gehalten wird.

The LTS-5825CKR-PR is based on AlInGaP semiconductor technology. When a forward voltage exceeding the diode's threshold is applied across the anode and cathode of a segment, electrons and holes recombine in the active quantum well region of the AlInGaP epitaxial layer. This recombination releases energy in the form of photons (light) in the red spectrum (~631 nm dominant wavelength). The gray plastic package acts as a diffuser and contrast-enhancing lens, while the white segment areas allow the red light to pass through clearly. The common anode configuration means all the anodes of the LED chips for the different segments are connected internally; to illuminate a segment, its corresponding cathode pin is driven low (sinked to ground) while the common anode is held at a positive voltage.