Hoja de Datos del Display LED LTD-4830CKR-P - Altura de Dígito 0.39 Pulgadas - Rojo Súper - Voltaje Directo 2.6V - Documento Técnico en Español

1. Descripción General del Producto

El producto es un dispositivo de montaje superficial (SMD) que presenta un display LED de siete segmentos y dos dígitos. Su aplicación principal es para visualizaciones numéricas en equipos electrónicos donde se requiere una visibilidad clara y fiabilidad.

1.1 Características Principales y Mercado Objetivo

Este display se caracteriza por una altura de dígito de 0.39 pulgadas (10.0 mm), proporcionando una buena legibilidad. Utiliza tecnología semiconductor AlInGaP (Fosfuro de Aluminio, Indio y Galio) sobre un sustrato de GaAs para producir una emisión "Rojo Súper". El encapsulado presenta una cara gris con segmentos blancos, mejorando el contraste. Sus ventajas clave incluyen bajo consumo de energía, alto brillo, un amplio ángulo de visión y la fiabilidad del estado sólido. Está categorizado por intensidad luminosa y cumple con los requisitos libres de plomo (RoHS). Sus aplicaciones típicas incluyen electrónica de consumo, paneles de instrumentación e interfaces de control industrial donde se prefieren componentes SMD que ahorran espacio.

1.2 Identificación del Dispositivo

El número de pieza específico es LTD-4830CKR-P. Este identificador significa una configuración de ánodo común con un punto decimal a la derecha. El término "Rojo Súper" se refiere a la tecnología específica de color y material de los chips LED utilizados.

2. Parámetros Técnicos: Interpretación Objetiva en Profundidad

2.1 Valores Máximos Absolutos

Estos parámetros definen los límites más allá de los cuales puede ocurrir un daño permanente en el dispositivo. La disipación de potencia máxima por segmento es de 70 mW. La corriente directa de pico por segmento es de 90 mA, pero esto solo es permisible en condiciones pulsadas (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1ms). La corriente directa continua por segmento está clasificada en 25 mA a 25°C, con un factor de reducción de 0.28 mA/°C, lo que significa que la corriente continua permitida disminuye a medida que aumenta la temperatura ambiente. El dispositivo está clasificado para operar y almacenarse dentro de un rango de temperatura de -35°C a +105°C. La condición de soldadura con hierro se especifica como un proceso único de 3 segundos a 300°C.

2.2 Características Eléctricas y Ópticas

Estos son los parámetros de operación típicos medidos a 25°C. La intensidad luminosa (Iv) depende en gran medida de la corriente: típicamente 501-1700 µcd a 1 mA y 22100 µcd a 10 mA por segmento. La longitud de onda de emisión pico (λp) es de 639 nm, y la longitud de onda dominante (λd) es de 631 nm, situando la salida en la región roja del espectro. El ancho medio de la línea espectral (Δλ) es de 20 nm. El voltaje directo (Vf) por chip es típicamente de 2.6V a una corriente de prueba de 20 mA. La corriente inversa (Ir) es un máximo de 100 µA a un voltaje inverso (Vr) de 5V, pero es crucial notar que esta es una condición de prueba; el dispositivo no está diseñado para operación en polarización inversa continua. La coincidencia de intensidad luminosa entre segmentos se especifica con una relación máxima de 2:1 bajo condiciones de excitación similares para garantizar una apariencia uniforme. La diafonía entre segmentos está limitada a ≤ 2.5%.

2.3 Explicación del Sistema de Binning

La salida luminosa de los LED varía naturalmente en la producción. Para garantizar la consistencia para el usuario final, los dispositivos se clasifican en bins según su intensidad luminosa medida a una corriente de excitación estándar de 1 mA. La tabla de bins proporcionada enumera cinco categorías (G, H, J, K, L) con rangos de intensidad mínima y máxima definidos en microcandelas (µcd), cada una con una tolerancia de +/-15%. Por ejemplo, el Bin G cubre 501-800 µcd, mientras que el Bin L cubre 3401-5400 µcd. Esto permite a los diseñadores seleccionar un grado de brillo adecuado para los requisitos de su aplicación.

3. Análisis de Curvas de Rendimiento

La hoja de datos hace referencia a curvas características típicas, que son esenciales para comprender el comportamiento del dispositivo en condiciones no estándar. Si bien los gráficos específicos no se detallan en el texto proporcionado, tales curvas suelen incluir:

• Curva IV (Corriente vs. Voltaje):Muestra la relación entre la corriente directa y el voltaje directo, que no es lineal. Esto es crítico para diseñar el circuito limitador de corriente.
• Intensidad Luminosa vs. Corriente Directa:Demuestra cómo la salida de luz aumenta con la corriente de excitación, ayudando a optimizar el brillo y la eficiencia.
• Características de Temperatura:Mostraría cómo el voltaje directo y la intensidad luminosa cambian con la temperatura ambiente o de unión, informando las decisiones de gestión térmica.
• Distribución Espectral:Un gráfico de intensidad relativa vs. longitud de onda, confirmando las longitudes de onda pico y dominante y el ancho espectral.

Los diseñadores deben consultar los gráficos completos de la hoja de datos para hacer predicciones precisas sobre el rendimiento en su entorno operativo específico.

4. Información Mecánica y del Encapsulado

4.1 Dimensiones del Encapsulado

El dispositivo viene en un encapsulado SMD estándar. Todas las dimensiones críticas se proporcionan en milímetros con una tolerancia general de ±0.25 mm a menos que se especifique lo contrario. El dibujo incluye la longitud, anchura y altura totales, el espaciado de los pines y la posición del punto decimal. Notas de calidad adicionales especifican límites para material extraño en los segmentos (≤10 mil), contaminación por tinta en la superficie (≥20 mils), burbujas en los segmentos (≤10 mil), curvatura del reflector (≤1% de la longitud) y rebabas en los pines de plástico (máx. 0.1 mm).

4.2 Diagrama de Circuito Interno y Conexión de Pines

El diagrama de circuito interno muestra la configuración de ánodo común para dos dígitos. El ánodo de cada dígito es común, mientras que cada segmento (A-G y DP) tiene su propio pin de cátodo. La tabla de conexión de pines mapea claramente el encapsulado de 20 pines. Por ejemplo, los pines 3 y 18 son los ánodos comunes para el Dígito 1, mientras que los pines 8 y 13 son para el Dígito 2. Los cátodos para segmentos específicos (por ejemplo, A1, B1, DP1) están asignados a otros pines. Esta información es vital para crear la huella de PCB correcta y diseñar el circuito de excitación.

4.3 Patrón Recomendado de Pads de Soldadura

Se proporciona un diseño de patrón de pistas para garantizar uniones de soldadura fiables durante la soldadura por reflujo. Adherirse a este patrón recomendado ayuda a prevenir el efecto "tombstoning", soldadura insuficiente o puentes.

5. Guías de Soldadura y Montaje

5.1 Instrucción de Soldadura SMT

El dispositivo está diseñado para soldadura por reflujo. El perfil recomendado incluye una etapa de precalentamiento de 120-150°C durante un máximo de 120 segundos, seguida de una temperatura pico que no exceda los 260°C. El número total de ciclos del proceso de reflujo debe ser menor a dos. Si se requiere una segunda pasada, el ensamblaje debe enfriarse a temperatura normal entre ciclos. Para reparación manual, la soldadura con hierro se limita a una sola vez, a una temperatura máxima de 300°C durante no más de 3 segundos. Estos límites están establecidos para prevenir daños térmicos al encapsulado plástico y a las uniones internas de alambre.

5.2 Sensibilidad a la Humedad y Almacenamiento

El encapsulado SMD es sensible a la humedad. Se envía en una bolsa a prueba de humedad con un Nivel de Sensibilidad a la Humedad (MSL) de 3. Esto significa que el dispositivo debe usarse dentro de las 168 horas (1 semana) posteriores a la apertura de la bolsa cuando se almacena en condiciones de fábrica (≤30°C/60% HR). Si se expone más allá de este tiempo o no se almacena en condiciones secas, las piezas deben hornearse antes del reflujo para eliminar la humedad absorbida y prevenir el daño por "efecto palomita" durante la soldadura. Se especifican las condiciones de horneado: 60°C durante ≥48 horas si está en carrete, o 100°C durante ≥4 horas / 125°C durante ≥2 horas si está a granel.

6. Información de Embalaje y Pedido

6.1 Especificación de Embalaje

Los dispositivos se suministran en cintas portadoras embutidas de 13 pulgadas enrolladas en carretes. Cada carrete contiene 550 piezas. Se especifica una cantidad mínima de embalaje de 200 piezas para lotes restantes. Se proporcionan dimensiones detalladas para el carrete de embalaje, el bolsillo de la cinta portadora que sostiene el dispositivo y la cinta guía/final para garantizar la compatibilidad con equipos automáticos de pick-and-place.

7. Notas de Aplicación y Consideraciones de Diseño

7.1 Sugerencias de Aplicación

Este display está destinado a equipos electrónicos ordinarios como equipos de oficina, dispositivos de comunicación y electrodomésticos. Para aplicaciones que requieren una fiabilidad excepcional donde un fallo podría poner en peligro la seguridad (por ejemplo, aviación, sistemas médicos), se requiere consulta. El circuito de excitación debe diseñarse para cumplir con los valores máximos absolutos. Las consideraciones clave de diseño incluyen:

• Control de Corriente:Los LED son dispositivos excitados por corriente. Un excitador de corriente constante o resistencias limitadoras de corriente apropiadas son obligatorias para evitar exceder la corriente continua máxima, lo que causa una severa degradación de la luz o fallo.
• Gestión Térmica:Operar a temperaturas por encima del rango recomendado acelera el envejecimiento. Asegure un diseño de PCB y ventilación adecuados, especialmente cuando se excita a corrientes más altas.
• Protección Eléctrica:El circuito debe incorporar protección contra voltajes inversos y picos de voltaje transitorios durante las secuencias de encendido/apagado, ya que los LED tienen un bajo voltaje de ruptura inversa.
• Selección de Bin:Elija el bin de intensidad luminosa apropiado (G a L) basándose en el brillo requerido y las condiciones de visualización de la aplicación final.

7.2 Preguntas Comunes Basadas en Parámetros Técnicos

P: ¿Qué corriente de excitación debo usar?

R: La corriente depende del brillo requerido. Consulte la curva Iv vs. If. Un punto de operación típico está entre 5-20 mA por segmento. Utilice siempre una fuente de corriente constante o una resistencia en serie calculada usando (Voltaje de Alimentación - Vf total de los LED en serie) / Corriente Deseada.

P: ¿Puedo multiplexar estos dígitos?

R: Sí, la configuración de ánodo común es ideal para multiplexación. Al habilitar secuencialmente el ánodo común de cada dígito y presentar los datos de cátodo para ese dígito, puede controlar múltiples dígitos con menos pines de E/S. Asegúrese de que la corriente pico en operación multiplexada no exceda los valores máximos absolutos.

P: ¿Cómo interpreto la relación de coincidencia de intensidad 2:1?

R: Esto significa que dentro de un solo dispositivo, el segmento más tenue no será menos de la mitad de brillante que el segmento más brillante cuando se excita bajo condiciones idénticas. Esto garantiza uniformidad visual.

8. Principio de Operación y Tendencias Tecnológicas

8.1 Principio de Operación

El dispositivo opera según el principio de electroluminiscencia en una unión p-n semiconductor. Cuando se aplica un voltaje directo que excede el umbral del diodo, los electrones y huecos se recombinan en la región activa (la capa epitaxial de AlInGaP). Esta recombinación libera energía en forma de fotones, produciendo luz. La composición específica de la aleación AlInGaP determina la energía del bandgap y, por lo tanto, la longitud de onda (color) de la luz emitida, en este caso, roja. Cada segmento del dígito es un conjunto separado de estos chips LED conectados en un patrón.

8.2 Contexto y Tendencias Tecnológicas

La tecnología AlInGaP es madura para producir LED rojos, naranjas y amarillos de alta eficiencia. En comparación con tecnologías más antiguas, ofrece mayor brillo y mejor estabilidad térmica. La tendencia en componentes de visualización como este es hacia una mayor densidad de píxeles (segmentos más pequeños o matriz de puntos), menor consumo de energía, mejores relaciones de contraste e integración de electrónica de excitación. La tecnología de montaje superficial (SMT) sigue siendo dominante para el ensamblaje automatizado. El movimiento hacia materiales libres de plomo y halógenos en cumplimiento de las regulaciones ambientales también es una práctica estándar de la industria.