Fiche technique de l'afficheur LED LTD-4830CKR-P - Hauteur de chiffre 0,39 pouce - Super Rouge - Tension directe 2,6V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce produit est un composant monté en surface (CMS) comportant un afficheur LED double chiffre à sept segments. Son application principale concerne les affichages numériques dans les équipements électroniques où une visibilité claire et une fiabilité sont requises.

1.1 Caractéristiques principales et marché cible

Cet afficheur se caractérise par une hauteur de chiffre de 0,39 pouce (10,0 mm), offrant une bonne lisibilité. Il utilise la technologie semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) sur un substrat GaAs pour produire une émission "Super Rouge". Le boîtier présente un fond gris avec des segments blancs, améliorant le contraste. Ses principaux avantages incluent une faible consommation d'énergie, une luminosité élevée, un large angle de vision et une fiabilité à l'état solide. Il est catégorisé selon l'intensité lumineuse et est conforme aux exigences sans plomb (RoHS). Ses applications typiques incluent l'électronique grand public, les tableaux de bord d'instrumentation et les interfaces de contrôle industriel où les composants CMS économisant de l'espace sont privilégiés.

1.2 Identification du dispositif

La référence spécifique est LTD-4830CKR-P. Cet identifiant indique une configuration à anode commune avec un point décimal à droite. Le terme "Super Rouge" fait référence à la couleur spécifique et à la technologie des matériaux des puces LED utilisées.

2. Paramètres techniques : Interprétation objective approfondie

2.1 Caractéristiques maximales absolues

Ces paramètres définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. La dissipation de puissance maximale par segment est de 70 mW. Le courant direct de crête par segment est de 90 mA, mais cela n'est permis qu'en conditions pulsées (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms). Le courant direct continu par segment est de 25 mA à 25°C, avec un facteur de déclassement de 0,28 mA/°C, ce qui signifie que le courant continu admissible diminue lorsque la température ambiante augmente. Le dispositif est conçu pour fonctionner et être stocké dans une plage de température de -35°C à +105°C. La condition de soudure au fer est spécifiée comme un processus unique de 3 secondes à 300°C.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de fonctionnement typiques mesurés à 25°C. L'intensité lumineuse (Iv) dépend fortement du courant : typiquement 501-1700 µcd à 1 mA et 22100 µcd à 10 mA par segment. La longueur d'onde d'émission de crête (λp) est de 639 nm, et la longueur d'onde dominante (λd) est de 631 nm, plaçant la sortie dans la région rouge du spectre. La demi-largeur de la raie spectrale (Δλ) est de 20 nm. La tension directe (Vf) par puce est typiquement de 2,6 V à un courant de test de 20 mA. Le courant inverse (Ir) est au maximum de 100 µA à une tension inverse (Vr) de 5 V, mais il est crucial de noter qu'il s'agit d'une condition de test ; le dispositif n'est pas conçu pour fonctionner en polarisation inverse continue. L'homogénéité d'intensité lumineuse entre segments est spécifiée avec un rapport maximum de 2:1 dans des conditions de pilotage similaires pour garantir une apparence uniforme. Le diaphonie entre segments est limité à ≤ 2,5 %.

2.3 Explication du système de classement (Binning)

Le rendement lumineux des LED varie naturellement en production. Pour garantir une cohérence pour l'utilisateur final, les dispositifs sont triés en classes (bins) en fonction de leur intensité lumineuse mesurée à un courant de pilotage standard de 1 mA. Le tableau de classement fourni liste cinq catégories (G, H, J, K, L) avec des plages d'intensité minimale et maximale définies en microcandelas (µcd), chacune avec une tolérance de +/-15 %. Par exemple, la classe G couvre 501-800 µcd, tandis que la classe L couvre 3401-5400 µcd. Cela permet aux concepteurs de sélectionner un grade de luminosité adapté aux exigences de leur application.

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes caractéristiques typiques, essentielles pour comprendre le comportement du dispositif dans des conditions non standard. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, de telles courbes incluent typiquement :

• Courbe IV (Courant vs. Tension) :Montre la relation entre le courant direct et la tension directe, qui est non linéaire. Ceci est crucial pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre comment la sortie lumineuse augmente avec le courant de pilotage, aidant à optimiser la luminosité et l'efficacité.
• Caractéristiques thermiques :Montrera comment la tension directe et l'intensité lumineuse changent avec la température ambiante ou de jonction, éclairant les décisions de gestion thermique.
• Distribution spectrale :Un graphique de l'intensité relative en fonction de la longueur d'onde, confirmant les longueurs d'onde de crête et dominante ainsi que la largeur spectrale.

Les concepteurs doivent consulter les graphiques complets de la fiche technique pour faire des prédictions précises sur les performances dans leur environnement de fonctionnement spécifique.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif est fourni dans un boîtier CMS standard. Toutes les dimensions critiques sont fournies en millimètres avec une tolérance générale de ±0,25 mm sauf indication contraire. Le dessin inclut la longueur, la largeur et la hauteur globales, l'espacement des broches et la position du point décimal. Des notes de qualité supplémentaires spécifient les limites pour les corps étrangers sur les segments (≤10 mil), la contamination d'encre de surface (≥20 mils), les bulles dans les segments (≤10 mil), la courbure du réflecteur (≤1 % de la longueur) et les bavures sur les broches en plastique (max 0,1 mm).

4.2 Schéma de circuit interne et connexion des broches

Le schéma de circuit interne montre la configuration à anode commune pour les deux chiffres. L'anode de chaque chiffre est commune, tandis que chaque segment (A-G et DP) a sa propre broche de cathode. Le tableau de connexion des broches cartographie clairement le boîtier à 20 broches. Par exemple, les broches 3 et 18 sont les anodes communes pour le Chiffre 1, tandis que les broches 8 et 13 sont pour le Chiffre 2. Les cathodes pour des segments spécifiques (par ex., A1, B1, DP1) sont attribuées à d'autres broches. Cette information est vitale pour créer l'empreinte PCB correcte et concevoir le circuit de pilotage.

4.3 Modèle de pastille de soudure recommandé

Un modèle de pastille est fourni pour assurer des joints de soudure fiables pendant le soudage par refusion. Respecter ce modèle recommandé aide à prévenir le soulèvement en tombe, les soudures insuffisantes ou les pontages.

5. Directives de soudure et d'assemblage

5.1 Instruction de soudage CMS

Le dispositif est conçu pour le soudage par refusion. Le profil recommandé inclut une phase de préchauffage à 120-150°C pendant un maximum de 120 secondes, suivie d'une température de pic ne dépassant pas 260°C. Le nombre total de cycles de processus de refusion doit être inférieur à deux. Si un deuxième passage est nécessaire, l'assemblage doit être laissé refroidir à température normale entre les cycles. Pour les réparations manuelles, la soudure au fer est limitée à une seule fois, à une température maximale de 300°C pendant pas plus de 3 secondes. Ces limites sont en place pour prévenir les dommages thermiques au boîtier plastique et aux liaisons internes par fil.

5.2 Sensibilité à l'humidité et stockage

Le boîtier CMS est sensible à l'humidité. Il est expédié dans un sac étanche à l'humidité avec un Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) de 3. Cela signifie que le dispositif doit être utilisé dans les 168 heures (1 semaine) suivant l'ouverture du sac lorsqu'il est stocké dans des conditions d'usine (≤30°C/60 % HR). S'il est exposé au-delà de cette période ou non stocké dans des conditions sèches, les pièces doivent être séchées avant la refusion pour éliminer l'humidité absorbée et prévenir les dommages par "effet pop-corn" pendant le soudage. Les conditions de séchage sont spécifiées : 60°C pendant ≥48 heures si sur bobine, ou 100°C pendant ≥4 heures / 125°C pendant ≥2 heures si en vrac.

6. Informations sur l'emballage et la commande

6.1 Spécification d'emballage

Les dispositifs sont fournis sur des bandes porteuses gaufrées de 13 pouces enroulées sur des bobines. Chaque bobine contient 550 pièces. Une quantité d'emballage minimale de 200 pièces est spécifiée pour les lots restants. Les dimensions détaillées de la bobine d'emballage, de la poche de la bande porteuse qui contient le dispositif, et de la bande de tête/de queue sont fournies pour assurer la compatibilité avec les équipements automatiques de prélèvement et de placement.

7. Notes d'application et considérations de conception

7.1 Suggestions d'application

Cet afficheur est destiné aux équipements électroniques ordinaires tels que les équipements de bureau, les dispositifs de communication et les appareils ménagers. Pour les applications nécessitant une fiabilité exceptionnelle où une défaillance pourrait compromettre la sécurité (par ex., aviation, systèmes médicaux), une consultation est requise. Le circuit de pilotage doit être conçu pour respecter les caractéristiques maximales absolues. Les principales considérations de conception incluent :

• Contrôle du courant :Les LED sont des dispositifs pilotés en courant. Un pilote à courant constant ou des résistances de limitation de courant appropriées sont obligatoires pour éviter de dépasser le courant continu maximal, ce qui provoque une dégradation sévère de la lumière ou une défaillance.
• Gestion thermique :Fonctionner à des températures supérieures à la plage recommandée accélère le vieillissement. Assurez-vous d'une disposition de PCB et d'une ventilation adéquates, surtout lors d'un pilotage à des courants plus élevés.
• Protection électrique :Le circuit doit incorporer une protection contre les tensions inverses et les pics de tension transitoires pendant les séquences de mise sous/hors tension, car les LED ont une faible tension de claquage inverse.
• Sélection de la classe (Bin) :Choisissez la classe d'intensité lumineuse appropriée (G à L) en fonction de la luminosité requise et des conditions de visualisation de l'application finale.

7.2 Questions courantes basées sur les paramètres techniques

Q : Quel courant de pilotage dois-je utiliser ?

R : Le courant dépend de la luminosité requise. Reportez-vous à la courbe Iv vs. If. Un point de fonctionnement typique se situe entre 5 et 20 mA par segment. Utilisez toujours une source de courant constant ou une résistance en série calculée en utilisant (Tension d'alimentation - Vf totale des LED en série) / Courant souhaité.

Q : Puis-je multiplexer ces chiffres ?

R : Oui, la configuration à anode commune est idéale pour le multiplexage. En activant séquentiellement l'anode commune de chaque chiffre et en présentant les données de cathode pour ce chiffre, vous pouvez contrôler plusieurs chiffres avec moins de broches d'E/S. Assurez-vous que le courant de crête en fonctionnement multiplexé ne dépasse pas les caractéristiques maximales absolues.

Q : Comment interpréter le rapport d'homogénéité d'intensité de 2:1 ?

R : Cela signifie qu'au sein d'un même dispositif, le segment le moins lumineux ne sera pas moins de la moitié aussi brillant que le segment le plus lumineux lorsqu'il est piloté dans des conditions identiques. Cela garantit une uniformité visuelle.

8. Principe de fonctionnement et tendances technologiques

8.1 Principe de fonctionnement

Le dispositif fonctionne sur le principe de l'électroluminescence dans une jonction p-n semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant le seuil de la diode est appliquée, les électrons et les trous se recombinent dans la région active (la couche épitaxiale AlInGaP). Cette recombinaison libère de l'énergie sous forme de photons, produisant de la lumière. La composition spécifique de l'alliage AlInGaP détermine l'énergie de la bande interdite et donc la longueur d'onde (couleur) de la lumière émise, dans ce cas, le rouge. Chaque segment du chiffre est un ensemble séparé de ces puces LED connectées selon un motif.

8.2 Contexte technologique et tendances

La technologie AlInGaP est mature pour produire des LED rouges, oranges et jaunes à haute efficacité. Comparée aux technologies plus anciennes, elle offre une luminosité plus élevée et une meilleure stabilité thermique. La tendance pour les composants d'affichage comme celui-ci va vers une densité de pixels plus élevée (segments plus petits ou matrice de points), une consommation d'énergie plus faible, des rapports de contraste améliorés et l'intégration de l'électronique de pilotage. La technologie de montage en surface (CMS) reste dominante pour l'assemblage automatisé. Le passage vers des matériaux sans plomb et sans halogène conformément aux réglementations environnementales est également une pratique standard de l'industrie.