Fiche technique de l'afficheur LED LTS-4817SKR-P - Hauteur de chiffre 0,39 pouce - Super Rouge - Tension directe 2,6V - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTS-4817SKR-P est un composant monté en surface (CMS) conçu comme un afficheur numérique à un chiffre. Sa fonction principale est de fournir des lectures numériques claires et lumineuses dans diverses applications électroniques. Le dispositif utilise la technologie semi-conductrice AlInGaP (Phosphure d'Aluminium Indium Gallium) sur un substrat GaAs pour produire sa couleur Super Rouge caractéristique. Ce choix de matériau est essentiel pour atteindre une luminosité et une efficacité élevées dans le spectre rouge. L'afficheur présente un fond gris avec des segments blancs, une combinaison conçue pour maximiser le contraste et la lisibilité, notamment en conditions de lumière ambiante. Il est spécifiquement conçu pour convenir aux processus d'assemblage par montage inversé, offrant une flexibilité dans la conception du PCB et l'esthétique du produit final.

1.1 Caractéristiques et avantages clés

• Taille du chiffre :Doté d'une hauteur de chiffre de 0,39 pouce (10,0 mm), offrant un équilibre entre visibilité et efficacité d'espace sur la carte.
• Qualité des segments :Fournit des segments continus et uniformes pour un aspect de caractère cohérent, sans espace ni irrégularité.
• Efficacité énergétique :Conçu pour une faible consommation d'énergie, le rendant adapté aux applications alimentées par batterie ou soucieuses de l'énergie.
• Performances optiques :Offre une luminosité et un contraste élevés, garantissant une excellente lisibilité. Le large angle de vision maintient la visibilité sous divers angles.
• Fiabilité :Bénéficie de la fiabilité à l'état solide sans pièces mobiles, conduisant à une longue durée de vie opérationnelle.
• Classement (Binning) :Les dispositifs sont catégorisés (classés) selon l'intensité lumineuse, permettant un appariement cohérent de la luminosité dans les afficheurs multi-chiffres.
• Conformité :Le boîtier est sans plomb, fabriqué conformément aux directives RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).

1.2 Identification du dispositif

Le numéro de pièce LTS-4817SKR-P décode les attributs clés du dispositif : un afficheur à un chiffre avec émission Super Rouge, configuration à anode commune et un point décimal à droite. Cette configuration spécifique est cruciale pour une conception de circuit et un mappage des broches corrects.

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs définissent les limites au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Il n'est pas recommandé de faire fonctionner le dispositif en continu à ou près de ces limites.

• Dissipation de puissance par segment :70 mW maximum.
• Courant direct de crête par segment :90 mA (en conditions pulsées : cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms).
• Courant direct continu par segment :25 mA à 25°C. Cette valeur se dégrade linéairement à 0,28 mA/°C lorsque la température ambiante dépasse 25°C.
• Plage de température :La plage de température de fonctionnement et de stockage est de -35°C à +105°C.
• Tolérance de soudure :Peut résister à un soudage au fer à 260°C pendant 3 secondes, mesuré à 1/16 de pouce sous le plan d'assise.

2.2 Caractéristiques électriques et optiques

Ce sont les paramètres de performance typiques mesurés à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Intensité lumineuse (I_V) :Varie de 500 µcd (min) à 1600 µcd (typ) à un courant direct (I_F) de 1 mA. À I_F=10 mA, l'intensité typique est de 20 800 µcd. L'intensité est mesurée à l'aide d'un filtre correspondant à la courbe de réponse photopique de l'œil CIE.
• Longueur d'onde :La longueur d'onde d'émission de crête (λ_p) est de 639 nm (typ). La longueur d'onde dominante (λ_d) est de 631 nm (typ). La demi-largeur de raie spectrale (Δλ) est de 20 nm (typ). Ces valeurs définissent la sortie de couleur rouge pur.
• Tension directe (V_F) :Par puce LED, typiquement 2,6 V avec un maximum de 2,6 V à I_F=20 mA. Le minimum est de 2,05 V.
• Courant inverse (I_R) :Maximum 100 µA à une tension inverse (V_R) de 5 V. Ce paramètre est uniquement à des fins de test ; le dispositif n'est pas destiné à fonctionner en polarisation inverse continue.
• Rapport d'appariement d'intensité :Le rapport d'intensité lumineuse entre les segments dans des zones lumineuses similaires est de 2:1 maximum à I_F=1 mA, garantissant un aspect uniforme.
• Diaphonie :Spécifiée à ≤ 2,5 %, minimisant les fuites de lumière indésirables entre segments adjacents.

2.3 Explication du système de classement (Binning)

La fiche technique indique que les dispositifs sont "catégorisés selon l'intensité lumineuse." Cela signifie que les LED sont testées et triées (classées) en fonction de leur flux lumineux mesuré à un courant de test standard. Ce processus garantit que lorsque plusieurs chiffres sont utilisés dans un seul afficheur (comme une horloge ou un compteur), tous les chiffres auront un niveau de luminosité cohérent, empêchant qu'un chiffre apparaisse sensiblement plus sombre ou plus lumineux que ses voisins. Les concepteurs peuvent spécifier un code de classement pour garantir cette uniformité.

3. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fait référence à des courbes de performance typiques qui représentent graphiquement la relation entre les paramètres clés. Bien que les graphiques spécifiques ne soient pas détaillés dans le texte fourni, les courbes standard pour un tel dispositif incluraient typiquement :

• Courant direct vs. Tension directe (Courbe I-V) :Montre la relation exponentielle, cruciale pour concevoir le circuit de limitation de courant.
• Intensité lumineuse vs. Courant direct :Démontre comment le flux lumineux augmente avec le courant, jusqu'aux limites maximales nominales.
• Intensité lumineuse vs. Température ambiante :Illustre la diminution du flux lumineux à mesure que la température de jonction augmente, soulignant l'importance de la gestion thermique.
• Distribution spectrale de puissance :Un graphique montrant l'intensité relative de la lumière émise à travers différentes longueurs d'onde, centrée autour du pic de 639 nm.

Ces courbes permettent aux ingénieurs de prédire le comportement du dispositif dans des conditions non standard (courants, températures différents) et d'optimiser leur conception pour la performance et la fiabilité.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif a des dimensions physiques spécifiques avec une tolérance de ±0,25 mm sauf indication contraire. Les notes dimensionnelles clés incluent des limites sur les corps étrangers dans les segments (≤10 mil), la contamination par encre de surface (≥20 mils), les bulles dans les segments (≤10 mil), la flexion du réflecteur (≤1 % de sa longueur) et la bavure de broche plastique maximale (0,14 mm). Un dessin coté détaillé est essentiel pour créer l'empreinte PCB.

4.2 Circuit interne et brochage

L'afficheur a une configuration à anode commune. Le schéma de circuit interne montre dix broches connectées aux anodes et cathodes des sept segments (A-G) et du point décimal (DP).

Table de connexion des broches :

• Broche 1 : Cathode E
• Broche 2 : Cathode D
• Broche 3 : Anode Commune
• Broche 4 : Cathode C
• Broche 5 : Cathode DP (Point Décimal)
• Broche 6 : Cathode B
• Broche 7 : Cathode A
• Broche 8 : Anode Commune
• Broche 9 : Cathode F
• Broche 10 : Cathode G

Les broches 3 et 8 sont toutes deux connectées à l'anode commune en interne. Cette conception à double broche d'anode aide à la distribution du courant et à la gestion thermique.

4.3 Modèle de soudure recommandé

La fiche technique fournit deux conceptions distinctes de motif de pastille PCB (empreinte) : une pour le montage normal et une pour le montage inversé. Le motif de montage inversé inclut une découpe dans le PCB. L'utilisation du motif correct est cruciale pour la formation correcte des joints de soudure, la stabilité mécanique et l'obtention de l'effet visuel souhaité (montage à fleur pour le montage inversé).

5. Directives de soudure et d'assemblage

5.1 Instructions de soudure CMS

Le dispositif est destiné à l'assemblage par technologie de montage en surface (CMS). Les instructions critiques incluent :

• Soudage par refusion (Méthode principale) :Maximum de deux cycles de refusion. Une période de refroidissement à température normale est requise entre les cycles.
  • Préchauffage : 120–150°C
  • Temps de préchauffage : 120 secondes maximum
  • Température de crête : 260°C maximum
  • Temps au-dessus du liquidus : 5 secondes maximum
• Soudure manuelle (Fer) :Doit être limitée à une réparation ponctuelle. La température maximale du fer est de 300°C avec un temps de soudure maximum de 3 secondes par joint.

Dépasser ces profils thermiques ou ces nombres de cycles peut endommager le boîtier plastique ou la puce LED interne.

5.2 Sensibilité à l'humidité et stockage

Les afficheurs CMS sont expédiés dans un emballage étanche à l'humidité. Ils doivent être stockés à ≤30°C et ≤60 % d'Humidité Relative (HR). Une fois le sachet scellé ouvert, les composants commencent à absorber l'humidité de l'air. Si les pièces ne sont pas utilisées immédiatement et ne sont pas stockées dans un environnement sec contrôlé (par exemple, une armoire sèche), elles doivent être cuites avant le processus de soudure par refusion pour éviter l'effet "pop-corn" ou la fissuration du boîtier causée par l'expansion rapide de la vapeur pendant le chauffage.

Conditions de cuisson (une seule fois) :

• Pièces en bobine : 60°C pendant ≥48 heures.
• Pièces en vrac : 100°C pendant ≥4 heures ou 125°C pendant ≥2 heures.

6. Informations sur l'emballage et la commande

6.1 Spécifications d'emballage

Le dispositif est fourni sur bande et bobine pour l'assemblage automatisé pick-and-place. La fiche technique détaille les dimensions de la bobine d'emballage et de la bande porteuse.

• Dimensions de la bobine :Fournies pour les tailles de bobine standard.
• Dimensions de la bande porteuse :Des spécifications distinctes sont données pour les dispositifs à montage normal et inversé, reflétant leurs orientations différentes dans la bande. Les spécifications clés de la bande incluent la tolérance cumulative de pas, les limites de cambrure et la conformité aux normes EIA-481-C.
• Quantités :Une bobine standard de 13 pouces contient 800 pièces. La quantité minimale de commande pour les restes est de 200 pièces.
• Bande d'amorçage/de fin :La bobine inclut une bande d'amorçage (minimum 400 mm) et une bande de fin (minimum 40 mm) pour la manipulation par machine.

6.2 Marquage et traçabilité

La bande porteuse inclut des marquages pour le Numéro de Pièce, le Code Date et le Code de Classement, fournissant une traçabilité complète à des fins de fabrication et de contrôle qualité.

7. Notes d'application et considérations de conception

7.1 Scénarios d'application typiques

Le LTS-4817SKR-P est idéal pour les applications nécessitant un afficheur numérique à un chiffre lumineux et fiable dans un format CMS compact. Les utilisations courantes incluent :

• Électronique grand public : balances numériques, minuteries de cuisine, affichages d'équipement audio.
• Équipement industriel : panneaux de mesure, lectures d'instruments, indicateurs d'état de système de contrôle.
• Automobile après-vente : groupes de jauges, ordinateurs de bord.
• Dispositifs médicaux : moniteurs portables où une faible consommation et un contraste élevé sont essentiels.
• Appareils électroménagers : fours à micro-ondes, machines à laver, thermostats (surtout avec montage inversé pour un look élégant et intégré).

7.2 Considérations de conception critiques

• Limitation de courant :Les LED sont des dispositifs pilotés par courant. Une résistance de limitation de courant en série ou un circuit pilote à courant constant est obligatoire pour chaque segment ou anode commune pour éviter de dépasser le courant direct continu maximum, en tenant compte notamment de la dégradation avec la température.
• Gestion thermique :Bien que la dissipation de puissance par segment soit faible, la chaleur combinée de plusieurs segments dans une conception multi-chiffres ou le fonctionnement à des températures ambiantes élevées doit être pris en compte. Une surface de cuivre PCB adéquate et une ventilation aident à maintenir la température de jonction dans des limites sûres.
• Esthétique du montage inversé :Lors de l'utilisation de l'option de montage inversé, assurez-vous que la découpe du PCB est usinée avec précision et que le motif de pastille recommandé est suivi pour obtenir un aspect net et à fleur avec le panneau avant.
• Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) :Bien que non explicitement indiqué dans cette fiche technique, les LED AlInGaP peuvent être sensibles aux décharges électrostatiques (ESD). Les précautions de manipulation ESD standard doivent être observées pendant l'assemblage.

8. Comparaison et différenciation techniques

Le LTS-4817SKR-P se différencie par plusieurs attributs clés :

• Technologie des matériaux (AlInGaP) :Comparé aux technologies plus anciennes comme le GaAsP, l'AlInGaP offre une efficacité lumineuse significativement plus élevée et une meilleure stabilité thermique pour les couleurs rouge et ambre, résultant en des afficheurs plus lumineux avec une couleur plus cohérente sur la température et la durée de vie.
• Capacité de montage inversé :Tous les afficheurs LED CMS ne sont pas conçus ou caractérisés pour le montage inversé. Les tolérances mécaniques spécifiées et l'empreinte fournie pour ce dispositif en font un choix fiable pour cette approche de conception.
• Classement d'intensité (Binning) :L'appariement d'intensité garanti (rapport 2:1) est une caractéristique critique pour les afficheurs multi-chiffres, éliminant le déséquilibre de luminosité qui peut survenir avec des pièces non classées.
• Large angle de vision & Contraste élevé :La combinaison de la technologie de puce, du fond gris et des segments blancs est conçue pour fournir une lisibilité supérieure sous de larges angles par rapport aux afficheurs avec différentes combinaisons de couleurs.

9. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q1 : Quelle est la différence entre "longueur d'onde de crête" et "longueur d'onde dominante" ?
R1 : La longueur d'onde de crête (λ_p) est la longueur d'onde à laquelle le spectre d'émission a son intensité maximale. La longueur d'onde dominante (λ_d) est la longueur d'onde unique de la lumière monochromatique qui correspond à la couleur perçue de la LED. Pour une LED rouge à spectre étroit comme celle-ci, elles sont proches (639 nm vs. 631 nm), mais λ_dest plus pertinente pour la perception humaine des couleurs.

Q2 : Pourquoi y a-t-il deux broches d'anode commune (3 et 8) ?
R2 : Avoir deux broches d'anode aide à distribuer le courant direct total (qui est la somme de tous les segments allumés) sur deux pistes PCB et deux joints de soudure. Cela améliore la capacité de gestion du courant, réduit l'échauffement des pistes et améliore la fiabilité de la connexion mécanique.

Q3 : Puis-je piloter cet afficheur directement avec une broche de microcontrôleur ?
R3 : Non. Une broche GPIO typique d'un microcontrôleur ne peut pas fournir ou absorber suffisamment de courant (25 mA par segment, potentiellement plus de 175 mA pour tous les segments si le chiffre '8' est affiché) et serait endommagée. Vous devez utiliser des pilotes externes (comme des réseaux de transistors ou des circuits intégrés pilotes LED dédiés) contrôlés par le microcontrôleur.

Q4 : Que signifie "dégradation linéaire à partir de 25°C" pour le courant direct continu ?
R4 : Cela signifie que le courant continu maximum sûr diminue à mesure que la température augmente au-dessus de 25°C. Le facteur de dégradation est de 0,28 mA/°C. Par exemple, à 50°C ambiant, le courant maximum serait : 25 mA - [0,28 mA/°C * (50°C - 25°C)] = 25 mA - 7 mA = 18 mA par segment.

Q5 : La cuisson est-elle toujours nécessaire après l'ouverture du sachet ?
R5 : La cuisson est requiseseulement siles composants ont été exposés à l'humidité ambiante en dehors des conditions de stockage spécifiées (≤30°C/60% HR) pendant une période permettant l'absorption d'humidité, et avant qu'ils ne subissent le soudage par refusion. S'ils sont utilisés immédiatement ou stockés dans un environnement sec, la cuisson peut ne pas être nécessaire. Consultez l'étiquette MSL (Niveau de Sensibilité à l'Humidité) sur le sachet pour les limites de temps d'exposition spécifiques.