Fiche technique de l'afficheur LED LTD-3812SW-P - Hauteur de chiffre 0,3 pouce - Couleur blanche - Courant direct 5mA - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Le LTD-3812SW-P est un composant monté en surface (CMS) conçu comme un afficheur numérique double chiffre. Sa fonction principale est de fournir des affichages numériques clairs et très visibles dans les équipements électroniques. La technologie de base repose sur des puces LED blanches InGaN (Nitrures d'Indium et de Gallium) montées sur un substrat de saphir. Cette combinaison produit un afficheur avec un fond noir et des segments blancs, offrant un excellent contraste pour une lisibilité optimale.

1.1 Caractéristiques et avantages clés

L'afficheur est conçu pour la performance et la fiabilité dans l'électronique moderne. Ses caractéristiques répondent aux exigences courantes des applications d'indication et d'affichage.

• Taille des chiffres :Caractérisé par une hauteur de caractère de 0,3 pouce (7,62 mm), le rendant adapté aux applications où l'espace est limité mais la lisibilité est cruciale.
• Qualité optique :Offre des segments continus et uniformes pour un aspect visuel homogène, une luminosité élevée et un large angle de vision.
• Nécessite une faible puissance de fonctionnement et est construit avec la fiabilité des composants à semi-conducteurs, garantissant une longue durée de vie.
• Standardisation :Les composants sont classés (binning) selon l'intensité lumineuse et la chromaticité, permettant une performance cohérente en production de série.
• Conformité environnementale :Le boîtier est sans plomb et conforme à la directive RoHS (Restriction des Substances Dangereuses).

2. Analyse approfondie des spécifications techniques

Cette section fournit une analyse détaillée et objective des limites opérationnelles et des caractéristiques de performance du dispositif dans des conditions définies.

2.1 Valeurs maximales absolues

Ces valeurs représentent les limites de contrainte au-delà desquelles des dommages permanents au dispositif peuvent survenir. Un fonctionnement à ou près de ces limites n'est pas recommandé pour une performance fiable.

• Dissipation de puissance par segment :35 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 :10 mA à 25°C. Cette valeur est déclassée linéairement à 0,11 mA/°C lorsque la température ambiante (Ta) dépasse 25°C.
• Plages de température :La plage de température de fonctionnement et de stockage est de -35°C à +105°C.
• Tolérance au soudage :Le dispositif peut supporter un soudage à l'étain à 260°C pendant 3 secondes, avec la pointe du fer positionnée au moins 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 et un courant direct (IF) de 5 mA, qui est la condition de test standard.

• Intensité lumineuse (IV) :S'étend d'un minimum de 71 mcd à un maximum de 165 mcd par puce. L'intensité est mesurée à l'aide d'une combinaison capteur-filtre qui se rapproche de la courbe de réponse de l'œil photopique (CIE).
• Coordonnées de chromaticité (x, y) :Définies sur le diagramme de chromaticité CIE 1931. Les valeurs typiques fournies sont x=0,294 et y=0,286, indiquant un point blanc.
• Tension directe (VF) :Par puce, typiquement entre 2,7 V et 3,2 V à 5 mA.
• Courant inverse (IR) :Maximum de 100 µA sous une tension inverse (VR) de 5 V. Ce paramètre est uniquement à des fins de test ; la LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse continue.
• Correspondance d'intensité lumineuse :Le rapport d'intensité entre les segments d'une zone allumée similaire est de 2:1 ou mieux, assurant un aspect uniforme.
• Diaphonie :Spécifiée à ≤ 2,5 %, minimisant l'illumination indésirable des segments adjacents éteints.

2.3 Sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD)

Comme la plupart des dispositifs à semi-conducteurs, ces LED sont sensibles aux dommages causés par les décharges électrostatiques. La fiche technique recommande fortement les pratiques standard de prévention ESD : utiliser des bracelets de mise à la terre ou des gants antistatiques, s'assurer que tous les postes de travail et équipements sont correctement mis à la terre, et employer des ioniseurs pour neutraliser les charges statiques qui peuvent s'accumuler sur le boîtier plastique pendant la manipulation.

3. Explication du système de binning

Pour garantir l'uniformité, les LED sont triées en catégories (bins) en fonction de paramètres clés. Cela permet aux concepteurs de sélectionner des composants aux caractéristiques très proches pour leur application.

3.1 Binning de la tension directe (VF)

Les LED sont catégorisées en bins (3 à 7) en fonction de leur chute de tension directe à 5 mA. Chaque bin a une plage de 0,1 V (ex. : Bin 3 : 2,70 V-2,80 V, Bin 4 : 2,80 V-2,90 V), avec une tolérance de ±0,1 V au sein de chaque bin. Cela aide à concevoir des circuits d'alimentation en courant stables.

3.2 Binning de l'intensité lumineuse (IV)

La sortie lumineuse est catégorisée à l'aide de codes comme Q11, Q12, R11, etc. Chaque bin définit une plage spécifique de sortie en millicandelas (mcd) à 5 mA (ex. : Q11 : 71,0-81,0 mcd, R21 : 146,0-165,0 mcd). La tolérance pour l'intensité lumineuse au sein d'un bin est de ±15 %.

3.3 Binning de la teinte (Chromaticité)

La couleur de la lumière blanche est précisément contrôlée via des bins de teinte (S1-2, S2-2, S3-1, etc.). Chaque bin est défini par une zone quadrilatère sur le diagramme de chromaticité CIE 1931, spécifiant la plage admissible des coordonnées x et y. La tolérance pour les coordonnées de chromaticité (x, y) au sein d'un bin est de ±0,01. Un diagramme dans la fiche technique cartographie visuellement ces bins.

4. Informations mécaniques et sur le boîtier

4.1 Dimensions du boîtier

Le dispositif est conforme à un empreinte CMS spécifique. Toutes les dimensions critiques sont fournies en millimètres, avec une tolérance générale de ±0,25 mm sauf indication contraire. La fiche technique inclut également des notes sur les défauts esthétiques acceptables, tels que les limites concernant les corps étrangers, la contamination par l'encre, les bulles dans les segments, la flexion du réflecteur et les bavures sur les broches plastiques.

4.2 Configuration des broches et schéma de circuit

Le LTD-3812SW-P est un afficheur à anode commune. Le schéma de circuit interne montre l'interconnexion des segments LED pour trois chiffres (bien que le dispositif soit un afficheur double chiffre, le brochage suggère une conception compatible avec une empreinte triple chiffre). Le tableau de connexion des broches liste clairement la fonction de chacune des 10 broches : par exemple, la broche 1 est l'anode commune du chiffre 1, la broche 2 est la cathode des segments D2 & D3, et ainsi de suite. La broche 10 est indiquée comme "Non Connectée".

5. Recommandations de soudage et d'assemblage

5.1 Instructions de soudage SMT

Le dispositif est destiné aux procédés de soudage par refusion. Les paramètres critiques sont spécifiés pour éviter les dommages thermiques.

• Limite du procédé de refusion :Le dispositif peut supporter un maximum de deux cycles de soudage par refusion. L'assemblage doit être laissé refroidir à température normale entre le premier et le deuxième cycle.
• Profil de refusion :La température de préchauffage recommandée est de 120-150°C pendant un maximum de 120 secondes. La température de pic pendant la refusion ne doit pas dépasser 260°C.
• Soudage manuel :Si un fer à souder est utilisé, la température de la pointe ne doit pas dépasser 300°C, et le temps de contact doit être limité à 3 secondes maximum.

5.2 Modèle de soudure recommandé

Un modèle de pastille (empreinte) est fourni pour guider la conception du PCB. Cela inclut la géométrie recommandée des pastilles et une zone d'évidement, ce qui est crucial pour la formation correcte des joints de soudure et la prévention des ponts de soudure.

6. Spécification d'emballage

Les composants sont fournis en emballage bande et bobine pour l'assemblage automatisé. Les dimensions détaillées de la bobine d'emballage et de la bande porteuse sont fournies, y compris le diamètre de la bobine, la largeur de la bande, l'espacement des alvéoles et les longueurs de tête et de queue. Un diagramme indique le sens de tirage de la bande lors de la configuration du chargeur.

7. Notes d'application et considérations de conception

7.1 Scénarios d'application typiques

Le LTD-3812SW-P est idéal pour les applications nécessitant des afficheurs numériques compacts et fiables. Cela inclut l'électronique grand public (ex. : fours à micro-ondes, climatiseurs, équipements audio), l'instrumentation industrielle (compteurs de tableau, affichages de contrôle), les affichages intérieurs automobiles (où la température et d'autres états sont affichés) et les interfaces de dispositifs médicaux.

7.2 Considérations de conception

• Alimentation en courant :Toujours utiliser un pilote à courant constant ou une résistance de limitation de courant en série avec chaque anode commune ou cathode de segment. La conception doit respecter le courant continu maximal absolu et mettre en œuvre un déclassement approprié avec la température.
• Multiplexage :En tant qu'afficheur à anode commune avec des cathodes de segment séparées, il est bien adapté aux circuits de commande multiplexés, ce qui réduit le nombre de broches d'E/S de microcontrôleur requises.
• Protection ESD :Intégrer des diodes de protection ESD sur les lignes du PCB connectées aux broches de l'afficheur, surtout si l'afficheur est accessible à l'utilisateur.
• Gestion thermique :S'assurer que la conception du PCB offre une dissipation thermique adéquate, en particulier en fonctionnement près des valeurs maximales ou à haute température ambiante.

8. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux technologies plus anciennes comme les LED rouges GaAsP ou les afficheurs fluorescents sous vide (VFD), la LED blanche à base d'InGaN offre une luminosité supérieure, des angles de vision plus larges, une consommation d'énergie plus faible et une durée de vie plus longue. Dans sa catégorie, les principaux points de différenciation du LTD-3812SW-P sont sa hauteur de chiffre spécifique de 0,3 pouce, le binning précis pour l'intensité et la couleur, sa construction conforme RoHS et les spécifications détaillées pour la compatibilité avec l'assemblage SMT.

9. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Quel est l'objectif de la courbe de déclassement pour le courant direct ?

A : La courbe de déclassement (0,11 mA/°C au-dessus de 25°C) est cruciale pour la fiabilité. Lorsque la température de jonction de la LED augmente, sa capacité à dissiper la chaleur diminue. Déclasser le courant empêche l'emballement thermique et assure que la température de jonction reste dans des limites sûres, préservant la sortie lumineuse et la durée de vie.

Q : Pourquoi existe-t-il des bins pour la chromaticité ?

A : Le processus de fabrication des LED blanches implique une conversion par phosphore, ce qui peut entraîner de légères variations dans la teinte exacte du blanc. Le binning regroupe les LED avec des coordonnées de couleur presque identiques. Ceci est essentiel dans les applications multi-chiffres ou multi-dispositifs pour éviter des différences de couleur visuellement gênantes entre afficheurs ou segments adjacents.

Q : Puis-je piloter cet afficheur directement avec une broche de microcontrôleur à 3,3 V ?

A : Non. La tension directe (VF) des puces LED est typiquement de 2,7-3,2 V. Connecter une alimentation de 3,3 V directement à une anode (via une résistance) pourrait à peine allumer la LED de manière inefficace ou pas du tout, selon la VF réelle. Un circuit de pilotage approprié est nécessaire pour fournir une tension adéquate et réguler le courant.

10. Principes 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 (anode positive par rapport à la cathode), les électrons et les trous se recombinent dans la région active (puits quantiques InGaN), libérant de l'énergie sous forme de photons. La lumière primaire de la puce InGaN est dans le spectre bleu. Un revêtement de phosphore sur la puce absorbe une partie de cette lumière bleue et la réémet sous forme de lumière jaune. Le mélange de la lumière bleue restante et de la lumière jaune convertie est perçu par l'œil humain comme de la lumière blanche.