Fiche technique de l'afficheur LED LTS-4817CTB-P - Hauteur de chiffre 0,39 pouce - Bleu InGaN - Tension directe 3,8V - Puissance 70mW - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTS-4817CTB-P est un composant monté en surface (CMS) conçu comme un afficheur numérique à un chiffre. Sa fonction principale est de fournir une indication alphanumérique ou numérique claire et fiable dans les équipements électroniques. L'élément central est l'utilisation du matériau semi-conducteur Nitrure de Gallium-Indium (InGaN) déposé sur un substrat de saphir pour produire une émission de lumière bleue. Ce dispositif est de type à anode commune, ce qui signifie que les anodes de tous les segments LED sont connectées en interne, simplifiant la conception du circuit pour le multiplexage. Il est spécifiquement conçu pour les processus d'assemblage par montage inversé.

1.1 Caractéristiques et avantages clés

• Hauteur du chiffre :Caractérisé par une hauteur de caractère de 0,39 pouce (10,0 mm), offrant une bonne lisibilité pour sa taille compacte.
• Qualité optique :Fournit un éclairage de segment continu et uniforme, un excellent aspect des caractères, une luminosité élevée, un contraste élevé et un large angle de vision.
• Efficacité et fiabilité :Conçu pour une faible consommation d'énergie et offre la fiabilité inhérente à la technologie LED à l'état solide.
• Contrôle qualité :Les unités sont classées (binning) selon l'intensité lumineuse, garantissant une uniformité de luminosité entre les lots de production.
• Conformité environnementale :Le boîtier est sans plomb et conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).

1.2 Identification du dispositif

La référence LTS-4817CTB-P décode le type de dispositif : un afficheur à un chiffre avec un point décimal à droite, utilisant des puces LED bleues InGaN dans une configuration à anode commune.

2. Informations mécaniques et de boîtier

2.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif correspond à un empreinte CMS spécifique. Les notes dimensionnelles critiques incluent : toutes les mesures sont en millimètres avec une tolérance standard de ±0,25 mm sauf indication contraire. Le boîtier inclut des marquages pour la référence, le code date et le lot LED. Les spécifications de qualité limitent la présence de corps étrangers, la contamination par l'encre, les bulles dans la zone des segments, la déformation du boîtier et les bavures des broches pour garantir un assemblage et des performances corrects.

2.2 Configuration des broches et schéma électrique

L'afficheur a une configuration à 10 broches. Le schéma électrique interne montre une architecture à anode commune. Le brochage est le suivant : Broche 1 (Cathode E), Broche 2 (Cathode D), Broche 3 (Anode Commune), Broche 4 (Cathode C), Broche 5 (Cathode DP pour le point décimal), Broche 6 (Cathode B), Broche 7 (Cathode A), Broche 8 (Anode Commune), Broche 9 (Cathode F), Broche 10 (Cathode G). La broche 8 est indiquée comme \"Non Connectée\" dans le schéma fourni, ce qui peut être réservé ou une connexion d'anode dupliquée selon la conception interne.

3. Paramètres et caractéristiques techniques

3.1 Valeurs maximales absolues

Ce sont les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance par segment :70 mW maximum.
• Courant direct de crête par segment :50 mA (en conditions pulsées : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms).
• Courant direct continu par segment :20 mA à 25°C, déclassement linéaire de 0,21 mA/°C au-dessus de 25°C.
• Plage de température de fonctionnement et de stockage :-35°C à +105°C.
• Température de soudure :Résiste à 260°C pendant 3 secondes à 1/16 de pouce (environ 1,6 mm) en dessous du plan d'assise.

3.2 Caractéristiques électriques et optiques

Les paramètres de performance typiques sont mesurés à Ta=25°C.

• Intensité lumineuse (I_V) :8,4 mcd (Min), 26,8 mcd (Typ) pour un courant direct (I_F) de 10 mA.
• Longueur d'onde de crête (λ_p) :468 nm (Typ) à I_F=20 mA.
• Demi-largeur spectrale (Δλ) :25 nm (Typ) à I_F=20 mA.
• Longueur d'onde dominante (λ_d) :470 nm (Typ) à I_F=20 mA.
• Tension directe (V_F) :3,3 V (Min), 3,8 V (Typ) par puce à I_F=20 mA.
• Courant inverse (I_R) :100 µA (Max) pour une tension inverse (V_R) de 5 V. Il s'agit d'une condition de test, pas d'un mode de fonctionnement.
• Rapport d'appariement d'intensité lumineuse :2:1 maximum entre les segments dans des conditions similaires (I_F=10 mA), assurant une luminosité uniforme.
• Diaphonie :Spécifiée ≤ 2,5 %, minimisant l'éclairage indésirable des segments adjacents.

3.3 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)

Les LED sont sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques. Les précautions de manipulation obligatoires incluent : utiliser des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques ; s'assurer que tous les équipements, postes de travail et zones de stockage sont correctement mis à la terre ; et utiliser des ioniseurs pour neutraliser les charges statiques qui peuvent s'accumuler sur le boîtier plastique pendant la manipulation.

4. Courbes de performance et données graphiques

La fiche technique inclut des courbes caractéristiques typiques (bien que non détaillées dans l'extrait de texte fourni). Ces graphiques sont essentiels pour la conception et illustrent généralement la relation entre le courant direct et l'intensité lumineuse (courbe I-V), l'effet de la température ambiante sur l'intensité lumineuse, et la distribution spectrale relative de puissance montrant le pic d'émission de lumière bleue autour de 468-470 nm. L'analyse de ces courbes permet aux concepteurs d'optimiser le courant de commande pour la luminosité souhaitée et de comprendre les compromis de performance dans différentes conditions thermiques.

5. Directives d'assemblage et de processus

5.1 Instructions de soudure SMT

Le dispositif est adapté à la soudure par refusion. Les limites critiques du processus sont :

• Soudure par refusion (Max 2 cycles) :Préchauffage : 120-150°C pendant un maximum de 120 secondes. Température de pic : 260°C maximum. Le temps total de soudure ne doit pas dépasser les limites du profil.
• Soudure manuelle (Fer, Max 1 cycle) :Température de la panne : 300°C maximum. Temps de contact : 3 secondes maximum par joint.
• Une période de refroidissement obligatoire à température normale est requise entre la première et la seconde passe de refusion si un double passage est nécessaire.

5.2 Modèle de pastille de soudure recommandé

Un modèle de pastille est fourni pour assurer la formation fiable des joints de soudure, un bon auto-alignement pendant la refusion et une résistance mécanique suffisante. Le respect de ce modèle est crucial pour le rendement de fabrication et la fiabilité à long terme.

6. Conditionnement et manutention

6.1 Spécifications de conditionnement

Les dispositifs sont fournis en conditionnement bande et bobine compatible avec les machines de placement automatique.

• Dimensions de la bobine :Les détails pour la bobine de type PS6 sont fournis, incluant le diamètre de la bobine, la largeur du moyeu et les dimensions des alvéoles de la bande.
• Bande porteuse :Les dimensions et spécifications sont conformes aux normes EIA-481-C. Les paramètres clés incluent le pas des alvéoles, l'épaisseur de la bande (0,40±0,05 mm) et la tolérance de cambrure.
• Quantités de conditionnement :La longueur standard de la bobine est de 45,5 mètres pour une bobine de 22 pouces, contenant 800 pièces. Une quantité minimale de conditionnement de 200 pièces est spécifiée pour les lots restants.
• Bande d'amorçage/de queue :Inclut un amorceur d'au moins 400 mm et une queue d'au moins 40 mm pour la manutention machine.

6.2 Sensibilité à l'humidité et stockage

Le boîtier CMS est sensible à l'humidité. Les dispositifs sont expédiés dans des sacs barrières étanches à l'humidité avec dessiccant.

• Conditions de stockage :Après ouverture du sac scellé, les composants doivent être stockés à ≤30°C et ≤60% d'Humidité Relative.
• Exigences de séchage (baking) :Si exposés à une humidité ambiante hors spécifications, un séchage est requis avant la refusion pour éviter les fissures \"pop-corn\" ou la délamination. Conditions de séchage approuvées : 60°C pendant ≥48 heures (en bobine), ou 100°C pendant ≥4 heures / 125°C pendant ≥2 heures (en vrac). Le séchage ne doit être effectué qu'une seule fois.

7. Notes d'application et considérations de conception

7.1 Scénarios d'application typiques

Le LTS-4817CTB-P est idéal pour les applications nécessitant des afficheurs numériques compacts, lumineux et à un chiffre. Les utilisations courantes incluent : les tableaux de bord d'instruments (multimètres, minuteries), les appareils grand public (micro-ondes, cafetières), les interfaces de contrôle industriel, les affichages de dispositifs médicaux et les afficheurs d'accessoires automobiles où l'indication bleue est préférée pour la visibilité ou des raisons esthétiques.

7.2 Directives de conception de circuit

En tant qu'afficheur à anode commune, chaque cathode de segment est commandée indépendamment, généralement par une résistance de limitation de courant connectée à un pilote capable d'absorber du courant (par exemple, une broche GPIO de microcontrôleur ou un circuit intégré pilote LED dédié). La tension directe (V_F) d'environ 3,8 V doit être prise en compte dans la conception de l'alimentation. Le courant continu ne doit pas dépasser 20 mA par segment, avec un déclassement approprié au-dessus de 25°C ambiant. Pour le multiplexage de plusieurs chiffres, assurez-vous que la capacité d'absorption de courant et la vitesse de commutation du pilote sont adéquates.

7.3 Gestion thermique

Bien que les LED soient efficaces, la dissipation de puissance (jusqu'à 70 mW par segment) génère de la chaleur. Une conception de PCB appropriée avec une surface de cuivre suffisante pour les connexions d'anode commune peut servir de dissipateur thermique. Assurez-vous que la température ambiante de fonctionnement ne dépasse pas 105°C, et tenez compte de la courbe de déclassement du courant pour les environnements à haute température.

8. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux technologies plus anciennes comme les LED rouges GaAsP, cette LED bleue InGaN offre une luminosité plus élevée et une couleur bleue distincte. Dans le segment des afficheurs CMS bleus, ses principaux points de différenciation sont la hauteur de chiffre de 0,39 pouce, l'intensité lumineuse classée pour l'uniformité, et les spécifications pour une faible diaphonie et un bon appariement des segments. Le boîtier robuste et les spécifications détaillées de soudure/conditionnement le rendent adapté à l'assemblage automatisé en grande série.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quel est le rôle de la broche \"Non Connectée\" (Broche 8) ?

R : Cette broche n'est pas connectée en interne. Elle peut exister pour la symétrie mécanique, la standardisation du boîtier ou comme espace réservé. Elle ne doit pas être utilisée comme connexion électrique.

Q : Puis-je alimenter cet afficheur avec une alimentation 5V ?

R : Oui, mais une résistance de limitation de courant en série est obligatoire pour chaque cathode de segment. La valeur de la résistance est calculée comme R = (V_alimentation- V_F) / I_F. Pour une alimentation de 5V, V_Fde 3,8V, et I_Fde 10mA, R ≈ (5 - 3,8) / 0,01 = 120 Ω.

Q : Pourquoi le séchage (baking) est-il nécessaire, et puis-je sécher les pièces plus d'une fois ?

R : Le boîtier plastique absorbe l'humidité. Pendant la refusion, le chauffage rapide transforme cette humidité en vapeur, risquant de causer des dommages internes. Le séchage élimine cette humidité. La fiche technique indique explicitement que le séchage ne doit être effectué qu'une seule fois pour éviter le vieillissement thermique des matériaux.

Q : Que signifie \"assemblage par montage inversé\" ?

R : Cela indique que le dispositif est destiné à être monté sur le côté opposé du PCB par rapport au côté typique des composants, souvent pour des raisons esthétiques (visualisation à travers la carte). Le modèle de soudure recommandé est conçu pour cela.

10. Principes de fonctionnement et tendances technologiques

10.1 Principe de fonctionnement de base

Une LED est une diode semi-conductrice. Lorsqu'une tension directe dépassant sa bande interdite est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons (lumière). Le matériau spécifique, l'InGaN, a une bande interdite qui correspond à l'émission de lumière bleue. Le substrat de saphir fournit une base cristalline pour la croissance des couches épitaxiales d'InGaN.

10.2 Tendances de l'industrie

L'utilisation de la technologie InGaN pour les LED bleues (et par extension, blanches via conversion de phosphore) représente une avancée significative dans l'éclairage à l'état solide. Les tendances dans les composants d'affichage incluent des augmentations continues de l'efficacité lumineuse (luminosité par watt), une miniaturisation accrue, une meilleure cohérence des couleurs grâce à un classement plus strict, et une fiabilité améliorée pour les environnements sévères. Le passage à des boîtiers sans plomb et conformes RoHS, comme observé sur ce dispositif, est une exigence standard de l'industrie.