LTS-4817CKG-P एलईडी डिस्प्ले डेटाशीट - 0.39-इंच डिजिट ऊंचाई - AlInGaP ग्रीन - 2.6V फॉरवर्ड वोल्टेज - 70mW पावर डिसिपेशन - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTS-4817CKG-P एक सरफेस-माउंट डिवाइस (एसएमडी) है जिसे एकल संख्यात्मक अंक की आवश्यकता वाले इलेक्ट्रॉनिक डिस्प्ले के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह अपने कॉम्पैक्ट आकार और कुशल प्रकाश उत्पादन की विशेषता रखता है, जो इसे विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में एकीकरण के लिए उपयुक्त बनाता है जहां स्थान और बिजली की खपत विचारणीय कारक हैं।

1.1 मुख्य विशेषताएं और लक्षित बाजार

यह डिस्प्ले 0.39 इंच (10.0 मिमी) की अंक ऊंचाई प्रदान करता है, जो एक छोटे फॉर्म फैक्टर में अच्छी पठनीयता सुनिश्चित करता है। इसके मुख्य लाभों में कम बिजली की आवश्यकता, उच्च चमक, निरंतर समान सेगमेंट के साथ उत्कृष्ट वर्ण उपस्थिति और एक विस्तृत देखने का कोण शामिल है। डिवाइस GaAs सब्सट्रेट पर ठोस-अवस्था AlInGaP एलईडी तकनीक का उपयोग करता है, जो इसकी विश्वसनीयता और प्रदर्शन में योगदान देता है। इसे चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है और RoHS निर्देशों के अनुपालन में लीड-मुक्त पैकेज में आपूर्ति की जाती है। प्राथमिक लक्षित अनुप्रयोगों में उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, इंस्ट्रूमेंटेशन पैनल, औद्योगिक नियंत्रण और घरेलू उपकरण शामिल हैं जहां स्पष्ट, विश्वसनीय संख्यात्मक संकेत की आवश्यकता होती है।

1.2 डिवाइस पहचान

पार्ट नंबर LTS-4817CKG-P एक कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन में AlInGaP ग्रीन एलईडी चिप्स वाले डिवाइस को निर्दिष्ट करता है, जिसमें दाईं ओर दशमलव बिंदु की विशेषता है। यह नामकरण सम्मेलन सटीक पहचान और ऑर्डरिंग में सहायता करता है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

25°C के परिवेश के तापमान (Ta) पर, विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए डिवाइस की सीमाएं परिभाषित की गई हैं। प्रति सेगमेंट अधिकतम शक्ति अपव्यय 70 mW है। प्रति सेगमेंट शिखर अग्र धारा 60 mA पर रेटेड है, लेकिन यह केवल स्पंदित स्थितियों (1/10 ड्यूटी साइकिल, 0.1ms स्पंद चौड़ाई) के तहत अनुमेय है। प्रति सेगमेंट निरंतर अग्र धारा 25°C पर 25 mA है, जिसमें तापमान बढ़ने पर 0.28 mA/°C का डीरेटिंग फैक्टर है। संचालन और भंडारण तापमान सीमा -35°C से +105°C तक निर्दिष्ट है। डिवाइस 260°C पर 3 सेकंड के लिए आयरन सोल्डरिंग को सहन कर सकता है, जिसे सीटिंग प्लेन से 1/16 इंच नीचे मापा जाता है।

2.2 विद्युत और प्रकाशिक विशेषताएं

Ta=25°C पर मापा गया, प्रति सेगमेंट विशिष्ट औसत चमकदार तीव्रता 1mA की अग्र धारा (IF) पर 500 µcd है, और IF=10mA पर 5500 µcd तक पहुंच सकती है। शिखर उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य (λp) आम तौर पर 571 nm है, IF=20mA पर मापे गए स्पेक्ट्रल लाइन आधी-चौड़ाई (Δλ) 15 nm और प्रमुख तरंगदैर्ध्य (λd) 572 nm है। IF=20mA पर प्रति चिप अग्र वोल्टेज (VF) 2.05V से 2.6V तक होता है। रिवर्स वोल्टेज (VR) 5V पर रिवर्स करंट (IR) अधिकतम 100 µA है, हालांकि यह स्थिति केवल परीक्षण उद्देश्यों के लिए है और निरंतर संचालन के लिए नहीं है। समान प्रकाश क्षेत्र में सेगमेंट के बीच चमकदार तीव्रता मिलान अनुपात IF=1mA पर अधिकतम 2:1 है। सेगमेंट के बीच क्रॉस-टॉक ≤ 2.5% निर्दिष्ट है।

3. बिनिंग सिस्टम स्पष्टीकरण

डेटाशीट इंगित करती है कि उत्पाद को चमकदार तीव्रता के लिए वर्गीकृत किया गया है। इसका तात्पर्य एक बिनिंग प्रक्रिया से है जहां डिवाइस को एक मानक परीक्षण धारा (संभवतः विशेषताओं की तालिका के अनुसार 1mA या 10mA) पर उनके मापे गए प्रकाश उत्पादन के आधार पर छांटा जाता है। यह एकल डिवाइस के भीतर और विभिन्न उत्पादन बैचों के बीच चमक में स्थिरता सुनिश्चित करता है, जो एक समान डिस्प्ले उपस्थिति प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विशिष्ट विद्युत/प्रकाशिक विशेषता वक्रों का संदर्भ देती है। हालांकि प्रदान किए गए पाठ में विशिष्ट ग्राफ़ विस्तृत नहीं हैं, ऐसे वक्र आम तौर पर अग्र धारा (IF) और चमकदार तीव्रता (IV), अग्र वोल्टेज (VF) बनाम तापमान, और उत्सर्जित प्रकाश के स्पेक्ट्रल वितरण के बीच संबंध को दर्शाते हैं। ये वक्र डिजाइनरों के लिए विभिन्न संचालन स्थितियों के तहत डिवाइस के व्यवहार को समझने के लिए आवश्यक हैं, जैसे कि चमक धारा के साथ कैसे बदलती है या अग्र वोल्टेज तापमान बढ़ने के साथ कैसे गिरता है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 पैकेज आयाम और सहनशीलता

एसएमडी पैकेज के लिए सभी महत्वपूर्ण आयाम मिलीमीटर में प्रदान किए गए हैं। आयामों की सामान्य सहनशीलता अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर ±0.25 मिमी है। प्रमुख गुणवत्ता नोट्स में सेगमेंट के भीतर विदेशी सामग्री (≤10 मिल), सतह स्याही संदूषण (≤20 मिल्स), सेगमेंट में बुलबुले (≤10 मिल), रिफ्लेक्टर का झुकना (≤ इसकी लंबाई का 1%), और प्लास्टिक पिन पर अधिकतम बर्र आकार (0.14 मिमी) की सीमाएं शामिल हैं। ट्रेसबिलिटी के लिए डिवाइस पर एक तिथि कोड और एलईडी बैच सूचना अंकित की गई है।

5.2 पिन कनेक्शन और सर्किट आरेख

डिवाइस में 10-पिन कॉन्फ़िगरेशन है। पिन 3 और 8 कॉमन एनोड हैं। सेगमेंट A से G और दशमलव बिंदु (DP) के कैथोड विशिष्ट पिन (1: E, 2: D, 4: C, 5: DP, 6: B, 7: A, 9: F, 10: G) से जुड़े हैं। एक पिन को कोई कनेक्शन नहीं (N/C) होने के रूप में नोट किया गया है। आंतरिक सर्किट आरेख सभी एलईडी सेगमेंट से कॉमन एनोड कनेक्शन दिखाता है, जो मल्टीप्लेक्स्ड अनुप्रयोगों में ड्राइव सर्किट्री को सरल बनाने के लिए एक विशिष्ट कॉन्फ़िगरेशन है।

5.3 अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न

पीसीबी डिजाइन के लिए एक लैंड पैटर्न प्रदान किया गया है, जिसमें 17.5 मिमी का एक प्रमुख आयाम नोट किया गया है। यह पैटर्न रीफ्लो प्रक्रिया के दौरान उचित सोल्डर जोड़ गठन, यांत्रिक स्थिरता और थर्मल प्रबंधन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 एसएमटी सोल्डरिंग निर्देश

डिवाइस को सरफेस-माउंट टेक्नोलॉजी (एसएमटी) असेंबली के लिए डिज़ाइन किया गया है। अधिकतम दो रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं की अनुमति है, जिसमें पहली और दूसरी प्रक्रिया के बीच सामान्य तापमान तक एक अनिवार्य शीतलन अवधि शामिल है। अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल में 120-150°C पर अधिकतम 120 सेकंड के लिए प्री-हीट स्टेज शामिल है, जिसमें शिखर तापमान 5 सेकंड तक के लिए 260°C से अधिक नहीं होना चाहिए। आयरन के साथ हैंड सोल्डरिंग के लिए, अधिकतम तापमान 3 सेकंड के लिए 300°C है।

6.2 भंडारण और नमी संवेदनशीलता

एसएमडी डिस्प्ले नमी-रोधी पैकेजिंग में भेजे जाते हैं। उन्हें 30°C या उससे कम और 60% सापेक्ष आर्द्रता (RH) या उससे कम पर संग्रहीत किया जाना चाहिए। एक बार सीलबंद पैकेज खोलने के बाद, घटक पर्यावरण से नमी अवशोषित करने लगते हैं। यदि भागों को खोलने के बाद शुष्क परिस्थितियों (जैसे, शुष्क कैबिनेट में) में संग्रहीत नहीं किया जाता है, तो रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया से पहले उन्हें पॉपकॉर्न क्रैकिंग या डिलैमिनेशन को रोकने के लिए बेक किया जाना चाहिए। बेकिंग की शर्तें निर्दिष्ट हैं: यदि अभी भी रील पर है तो ≥48 घंटे के लिए 60°C, या यदि बल्क में है तो ≥4 घंटे के लिए 100°C / ≥2 घंटे के लिए 125°C। बेकिंग केवल एक बार की जानी चाहिए।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

7.1 पैकिंग विशिष्टताएं

डिवाइस टेप-एंड-रील पैकेजिंग पर आपूर्ति किए जाते हैं जो स्वचालित पिक-एंड-प्लेस उपकरणों के साथ संगत है। दो रील आकारों का उल्लेख किया गया है: एक 22-इंच रील जिसमें 45.50 मीटर टेप होता है, और एक 13-इंच रील जिसमें 800 टुकड़े होते हैं। शेष लॉट के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 200 टुकड़े है। पैकिंग रील और कैरियर टेप (EIA-481-C आवश्यकताओं को पूरा करने वाला) के लिए विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं, जिसमें स्प्रोकेट होल पिच सहनशीलता, कैम्बर सीमाएं और टेप मोटाई (0.40±0.05mm) शामिल हैं। पैकेजिंग में मशीन हैंडलिंग के लिए टेप पर लीडर और ट्रेलर पार्ट्स शामिल हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

यह डिस्प्ले सामान्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे कार्यालय उपकरण, संचार उपकरण और घरेलू अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत है। इसके स्पष्ट अंक और एसएमडी प्रारूप इसे ऑडियो/वीडियो उपकरणों, परीक्षण उपकरणों, उपकरण नियंत्रणों और ऑटोमोटिव आफ्टरमार्केट डिस्प्ले के फ्रंट पैनल के लिए उपयुक्त बनाते हैं जहां स्थान सीमित है।

8.2 डिजाइन विचार और सावधानियां

महत्वपूर्ण डिजाइन नियम:ड्राइविंग सर्किट को धारा और शक्ति अपव्यय के लिए पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स का सख्ती से पालन करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। इन रेटिंग्स को पार करना, विशेष रूप से उच्च संचालन तापमान पर, गंभीर प्रकाश उत्पादन गिरावट या समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है। सर्किट में रिवर्स वोल्टेज और क्षणिक वोल्टेज स्पाइक्स के खिलाफ सुरक्षा शामिल होनी चाहिए जो पावर-अप या शटडाउन अनुक्रमों के दौरान हो सकते हैं, क्योंकि ये एलईडी चिप्स को नुकसान पहुंचा सकते हैं। स्थिर और सुसंगत चमक के लिए स्थिर वोल्टेज ड्राइविंग पर आम तौर पर स्थिर धारा ड्राइविंग की सिफारिश की जाती है। असाधारण विश्वसनीयता की आवश्यकता वाले सर्किट के लिए, विशेष रूप से सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों जैसे विमानन, चिकित्सा, या परिवहन उपकरण में, डिजाइनरों को संबंधित अनुप्रयोग नोट्स से परामर्श करना चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदन

पुराने थ्रू-होल एलईडी डिस्प्ले की तुलना में, LTS-4817CKG-P असेंबली स्वचालन, बोर्ड स्थान बचत और पीसीबी पर सीधे माउंटिंग के कारण संभावित रूप से बेहतर थर्मल प्रदर्शन में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। एसएमडी सेगमेंट डिस्प्ले श्रेणी के भीतर, AlInGaP तकनीक का इसका उपयोग आम तौर पर कुछ अन्य अर्धचालक सामग्रियों की तुलना में उच्च दक्षता और बेहतर तापमान स्थिरता प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप व्यापक तापमान सीमा पर सुसंगत चमक होती है। चमकदार तीव्रता के लिए विशिष्ट बिनिंग एक प्रमुख विभेदक है जो दृश्य स्थिरता सुनिश्चित करता है, जो अनबिन्ड या कम सख्ती से बिन्ड किए गए उत्पादों के साथ गारंटी नहीं दी जा सकती है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

प्रश्न: निरंतर अग्र धारा के लिए डीरेटिंग फैक्टर का उद्देश्य क्या है?

उत्तर: डीरेटिंग फैक्टर (0.28 mA/°C) इंगित करता है कि परिवेश का तापमान 25°C से ऊपर हर डिग्री सेल्सियस बढ़ने के लिए, अधिकतम अनुमेय निरंतर धारा को 0.28 mA कम किया जाना चाहिए। यह एलईडी जंक्शन तापमान को उसकी सुरक्षित सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए आवश्यक है, जिससे दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।

प्रश्न: क्या मैं इस डिस्प्ले को सीधे 5V आपूर्ति से चला सकता हूं?

उत्तर: नहीं। प्रति सेगमेंट अग्र वोल्टेज आम तौर पर 2.05-2.6V होता है। एलईडी के अग्र वोल्टेज से अधिक वोल्टेज स्रोत से जुड़ते समय धारा को नियंत्रित करने और क्षति को रोकने के लिए हमेशा एक श्रृंखला करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर का उपयोग किया जाना चाहिए। इस रेसिस्टर का मूल्य आपूर्ति वोल्टेज, एलईडी अग्र वोल्टेज और वांछित संचालन धारा के आधार पर गणना की जाती है।

प्रश्न: यदि पैकेज खोला गया है तो सोल्डरिंग से पहले बेकिंग की आवश्यकता क्यों है?

उत्तर: एसएमडी प्लास्टिक पैकेज हवा से नमी अवशोषित कर सकते हैं। उच्च-तापमान रीफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रिया के दौरान, यह फंसी हुई नमी तेजी से वाष्पित हो सकती है, जिससे आंतरिक दबाव बनता है जो पैकेज क्रैकिंग (\"पॉपकॉर्निंग\") या आंतरिक डिलैमिनेशन का कारण बन सकता है। बेकिंग इस अवशोषित नमी को हटा देती है।

11. व्यावहारिक डिजाइन और उपयोग मामला

एक डिजिटल मल्टीमीटर डिस्प्ले डिजाइन करने पर विचार करें। LTS-4817CKG-P को चलाने के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग किया जाएगा। इसके कॉमन एनोड कॉन्फ़िगरेशन को देखते हुए, माइक्रोकंट्रोलर पोर्ट सेगमेंट A-G और DP के लिए करंट सिंक करेंगे (कैथोड के रूप में कार्य करेंगे), जबकि एक ट्रांजिस्टर या ड्राइवर आईसी कॉमन एनोड पिन (3 और 8) को करंट सोर्स करेगा। ड्राइव करंट को, करंट-लिमिटिंग रेसिस्टर्स का उपयोग करके, प्रति सेगमेंट 10 mA जैसे मान पर सेट किया जाएगा ताकि अच्छी चमक (5500 µcd typ.) प्राप्त हो सके जबकि 25 mA की निरंतर रेटिंग के भीतर रहा जा सके। पीसीबी लेआउट विश्वसनीय असेंबली के लिए अनुशंसित सोल्डरिंग पैटर्न का पालन करेगा। यदि मल्टीमीटर संभावित व्यापक तापमान भिन्नताओं के साथ फील्ड उपयोग के लिए अभिप्रेत है, तो डिजाइनर को अग्र वोल्टेज तापमान गुणांक और करंट डीरेटिंग आवश्यकताओं को ध्यान में रखना चाहिए।

12. सिद्धांत परिचय

डिवाइस एक अर्धचालक p-n जंक्शन में इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के सिद्धांत पर काम करता है। जब एक AlInGaP चिप के एनोड और कैथोड के पार डायोड के थ्रेशोल्ड से अधिक अग्र वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। AlInGaP (एल्यूमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड) अर्धचालक सामग्री की विशिष्ट संरचना उत्सर्जित प्रकाश की तरंगदैर्ध्य निर्धारित करती है, इस मामले में, हरा (~572 nm)। छोटे चिप से प्रकाश को प्लास्टिक पैकेज द्वारा निर्देशित और आकार दिया जाता है, जिसमें पहचानने योग्य सेगमेंट आकार बनाने के लिए एक रिफ्लेक्टर कप और एक विसरित लेंस शामिल होता है।

13. विकास प्रवृत्तियां

एसएमडी एलईडी डिस्प्ले में प्रवृत्ति उच्च दक्षता (बिजली की प्रति वाट अधिक प्रकाश उत्पादन) की ओर जारी है, जिससे कम बिजली की खपत और कम गर्मी उत्पादन संभव होता है। पठनीयता बनाए रखते हुए या सुधारते हुए लघुकरण की भी एक प्रवृत्ति है। ड्राइवर इलेक्ट्रॉनिक्स को सीधे डिस्प्ले पैकेज में एकीकृत करना एक और प्रवृत्ति है, जो बाहरी सर्किट डिजाइन को सरल बनाती है। इसके अलावा, सामग्री और पैकेजिंग में प्रगति का उद्देश्य कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों, जैसे उच्च तापमान और आर्द्रता सीमाओं के तहत विश्वसनीयता में सुधार करना है। अधिक सटीक और संकीर्ण बिनिंग मापदंडों की ओर बढ़ना अंतिम उत्पादों में श्रेष्ठ दृश्य स्थिरता सुनिश्चित करता है।