Scheda Tecnica Display a LED LTD-4830CKR-P - Altezza Cifra 0.39 Pollici - Rosso Super - Tensione Diretta 2.6V - Documento Tecnico in Italiano

1. Panoramica del Prodotto

Il prodotto è un dispositivo a montaggio superficiale (SMD) che presenta un display a LED a sette segmenti e doppia cifra. L'applicazione principale è per le letture numeriche nelle apparecchiature elettroniche dove sono richieste chiara visibilità e affidabilità.

1.1 Caratteristiche Principali e Mercato di Riferimento

Questo display è caratterizzato da un'altezza della cifra di 0.39 pollici (10.0 mm), che garantisce una buona leggibilità. Utilizza la tecnologia a semiconduttore AlInGaP (Fosfuro di Alluminio Indio Gallio) su substrato di GaAs per produrre un'emissione \"Rosso Super\". Il package presenta una facciata grigia con segmenti bianchi, migliorando il contrasto. I vantaggi principali includono basso consumo energetico, elevata luminosità, ampio angolo di visione e l'affidabilità tipica dello stato solido. È classificato per l'intensità luminosa ed è conforme ai requisiti senza piombo (RoHS). Le sue applicazioni tipiche includono l'elettronica di consumo, i pannelli strumentazione e le interfacce di controllo industriale dove sono preferiti componenti SMD che risparmiano spazio.

1.2 Identificazione del Dispositivo

Il numero di parte specifico è LTD-4830CKR-P. Questo identificatore indica una configurazione ad anodo comune con punto decimale a destra. Il termine \"Rosso Super\" si riferisce alla specifica tecnologia di colore e materiale dei chip LED utilizzati.

2. Parametri Tecnici: Interpretazione Oggettiva Approfondita

2.1 Valori Massimi Assoluti

Questi parametri definiscono i limiti oltre i quali può verificarsi un danno permanente al dispositivo. La massima dissipazione di potenza per segmento è di 70 mW. La corrente diretta di picco per segmento è di 90 mA, ma è consentita solo in condizioni pulsate (ciclo di lavoro 1/10, larghezza dell'impulso 0.1ms). La corrente diretta continua per segmento è nominalmente di 25 mA a 25°C, con un fattore di derating di 0.28 mA/°C, il che significa che la corrente continua ammissibile diminuisce all'aumentare della temperatura ambiente. Il dispositivo è classificato per funzionamento e conservazione nell'intervallo di temperatura da -35°C a +105°C. La condizione di saldatura a stagno è specificata come un processo unico di 3 secondi a 300°C.

2.2 Caratteristiche Elettriche e Ottiche

Questi sono i parametri operativi tipici misurati a 25°C. L'intensità luminosa (Iv) dipende fortemente dalla corrente: tipicamente 501-1700 µcd a 1 mA e 22100 µcd a 10 mA per segmento. La lunghezza d'onda di emissione di picco (λp) è 639 nm, e la lunghezza d'onda dominante (λd) è 631 nm, posizionando l'output nella regione rossa dello spettro. La semilarghezza della linea spettrale (Δλ) è di 20 nm. La tensione diretta (Vf) per chip è tipicamente di 2.6V a una corrente di prova di 20 mA. La corrente inversa (Ir) è al massimo di 100 µA a una tensione inversa (Vr) di 5V, ma è cruciale notare che questa è una condizione di prova; il dispositivo non è progettato per un funzionamento continuo in polarizzazione inversa. L'accoppiamento dell'intensità luminosa tra i segmenti è specificato con un rapporto massimo di 2:1 in condizioni di pilotaggio simili per garantire un aspetto uniforme. Il diafonia tra i segmenti è limitata a ≤ 2.5%.

2.3 Spiegazione del Sistema di Binning

L'output luminoso dei LED varia naturalmente in produzione. Per garantire coerenza all'utente finale, i dispositivi vengono suddivisi in bin in base alla loro intensità luminosa misurata a una corrente di pilotaggio standard di 1 mA. La tabella dei bin fornita elenca cinque categorie (G, H, J, K, L) con intervalli di intensità minima e massima definiti in microcandele (µcd), ciascuna con una tolleranza di +/-15%. Ad esempio, il Bin G copre 501-800 µcd, mentre il Bin L copre 3401-5400 µcd. Ciò consente ai progettisti di selezionare un grado di luminosità adatto alle esigenze della loro applicazione.

3. Analisi delle Curve di Prestazione

La scheda tecnica fa riferimento a curve caratteristiche tipiche, essenziali per comprendere il comportamento del dispositivo in condizioni non standard. Sebbene i grafici specifici non siano dettagliati nel testo fornito, tali curve includono tipicamente:

• Curva IV (Corrente vs. Tensione):Mostra la relazione tra corrente diretta e tensione diretta, che è non lineare. Ciò è fondamentale per progettare il circuito di limitazione della corrente.
• Intensità Luminosa vs. Corrente Diretta:Dimostra come l'output luminoso aumenti con la corrente di pilotaggio, aiutando a ottimizzare luminosità ed efficienza.
• Caratteristiche di Temperatura:Mostrerebbe come la tensione diretta e l'intensità luminosa cambiano con la temperatura ambiente o di giunzione, informando le decisioni sulla gestione termica.
• Distribuzione Spettrale:Un grafico dell'intensità relativa rispetto alla lunghezza d'onda, che conferma le lunghezze d'onda di picco e dominante e la larghezza spettrale.

I progettisti dovrebbero consultare i grafici completi della scheda tecnica per fare previsioni accurate sulle prestazioni nel loro specifico ambiente operativo.

4. Informazioni Meccaniche e sul Package

4.1 Dimensioni del Package

Il dispositivo è fornito in un package SMD standard. Tutte le dimensioni critiche sono fornite in millimetri con una tolleranza generale di ±0.25 mm salvo diversa indicazione. Il disegno include lunghezza, larghezza e altezza complessive, passo dei terminali e posizione del punto decimale. Note di qualità aggiuntive specificano i limiti per materiale estraneo sui segmenti (≤10 mil), contaminazione da inchiostro superficiale (≥20 mils), bolle nei segmenti (≤10 mil), piegatura del riflettore (≤1% della lunghezza) e sbavature dei pin in plastica (max 0.1 mm).

4.2 Schema Circuitale Interno e Connessioni dei Pin

Lo schema circuitale interno mostra la configurazione ad anodo comune per le due cifre. L'anodo di ciascuna cifra è comune, mentre ogni segmento (A-G e DP) ha il proprio pin catodo. La tabella di connessione dei pin mappa chiaramente il package a 20 pin. Ad esempio, i pin 3 e 18 sono gli anodi comuni per la Cifra 1, mentre i pin 8 e 13 sono per la Cifra 2. I catodi per segmenti specifici (es. A1, B1, DP1) sono assegnati ad altri pin. Questa informazione è vitale per creare l'impronta PCB corretta e progettare il circuito di pilotaggio.

4.3 Pattern Consigliato per i Pad di Saldatura

È fornito un progetto di land pattern per garantire giunzioni saldate affidabili durante la saldatura a rifusione. Rispettare questo pattern consigliato aiuta a prevenire l'effetto lapide, saldature insufficienti o ponticelli.

5. Linee Guida per Saldatura e Assemblaggio

5.1 Istruzioni per Saldatura SMT

Il dispositivo è progettato per la saldatura a rifusione. Il profilo raccomandato include una fase di pre-riscaldamento a 120-150°C per un massimo di 120 secondi, seguita da una temperatura di picco non superiore a 260°C. Il numero totale di cicli del processo di rifusione deve essere inferiore a due. Se è necessario un secondo passaggio, l'assemblaggio deve essere lasciato raffreddare a temperatura normale tra i cicli. Per riparazioni manuali, la saldatura con saldatore è limitata a una sola volta, a una temperatura massima di 300°C per non più di 3 secondi. Questi limiti sono stabiliti per prevenire danni termici al package in plastica e ai fili di connessione interni.

5.2 Sensibilità all'Umidità e Conservazione

Il package SMD è sensibile all'umidità. Viene spedito in una busta anti-umidità con un Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL) di 3. Ciò significa che il dispositivo deve essere utilizzato entro 168 ore (1 settimana) dall'apertura della busta quando conservato in condizioni di fabbrica (≤30°C/60% UR). Se esposto oltre questo periodo o non conservato in condizioni asciutte, i componenti devono essere sottoposti a baking prima della rifusione per eliminare l'umidità assorbita e prevenire danni da \"popcorning\" durante la saldatura. Le condizioni di baking sono specificate: 60°C per ≤48 ore se su bobina, o 100°C per ≤4 ore / 125°C per ≤2 ore se sfusi.

6. Imballaggio e Informazioni per l'Ordine

6.1 Specifiche di Imballaggio

I dispositivi sono forniti su nastri portanti goffrati da 13 pollici avvolti su bobine. Ogni bobina contiene 550 pezzi. È specificata una quantità minima di imballaggio di 200 pezzi per lotti rimanenti. Sono fornite le dimensioni dettagliate per la bobina di imballaggio, la tasca del nastro portante che contiene il dispositivo e il nastro di testa/coda per garantire la compatibilità con le attrezzature automatiche pick-and-place.

7. Note Applicative e Considerazioni di Progetto

7.1 Suggerimenti Applicativi

Questo display è destinato a normali apparecchiature elettroniche come attrezzature per ufficio, dispositivi di comunicazione ed elettrodomestici. Per applicazioni che richiedono un'affidabilità eccezionale dove un guasto potrebbe compromettere la sicurezza (es. aviazione, sistemi medici), è necessaria una consultazione. Il circuito di pilotaggio deve essere progettato per rispettare i valori massimi assoluti. Le considerazioni di progetto chiave includono:

• Controllo della Corrente:I LED sono dispositivi pilotati in corrente. Un driver a corrente costante o resistori di limitazione della corrente appropriati sono obbligatori per evitare di superare la corrente continua massima, che causa un grave degrado della luce o guasto.
• Gestione Termica:Il funzionamento a temperature superiori all'intervallo raccomandato accelera l'invecchiamento. Assicurare un adeguato layout PCB e ventilazione, specialmente quando si pilota a correnti più elevate.
• Protezione Elettrica:Il circuito dovrebbe incorporare protezioni contro tensioni inverse e picchi di tensione transitori durante le sequenze di accensione/spegnimento, poiché i LED hanno una bassa tensione di breakdown inversa.
• Selezione del Bin:Scegliere il bin di intensità luminosa appropriato (da G a L) in base alla luminosità richiesta e alle condizioni di visione dell'applicazione finale.

7.2 Domande Comuni Basate sui Parametri Tecnici

D: Quale corrente di pilotaggio devo usare?

R: La corrente dipende dalla luminosità richiesta. Fare riferimento alla curva Iv vs. If. Un punto operativo tipico è tra 5-20 mA per segmento. Utilizzare sempre una sorgente di corrente costante o un resistore in serie calcolato usando (Tensione di Alimentazione - Vf totale dei LED in serie) / Corrente Desiderata.

D: Posso multiplexare queste cifre?

R: Sì, la configurazione ad anodo comune è ideale per il multiplexing. Abilitando sequenzialmente l'anodo comune di ciascuna cifra e presentando i dati del catodo per quella cifra, è possibile controllare più cifre con meno pin I/O. Assicurarsi che la corrente di picco in funzionamento multiplex non superi i valori massimi assoluti.

D: Come interpreto il rapporto di accoppiamento dell'intensità 2:1?

R: Ciò significa che all'interno di un singolo dispositivo, il segmento più debole sarà non meno della metà luminoso del segmento più luminoso quando pilotato in condizioni identiche. Ciò garantisce uniformità visiva.

8. Principio Operativo e Tendenze Tecnologiche

8.1 Principio di Funzionamento

Il dispositivo funziona sul principio dell'elettroluminescenza in una giunzione p-n di semiconduttore. Quando viene applicata una tensione diretta che supera la soglia del diodo, elettroni e lacune si ricombinano nella regione attiva (lo strato epitassiale AlInGaP). Questa ricombinazione rilascia energia sotto forma di fotoni, producendo luce. La composizione specifica della lega AlInGaP determina l'energia del bandgap e quindi la lunghezza d'onda (colore) della luce emessa, in questo caso, rossa. Ogni segmento della cifra è un insieme separato di questi chip LED collegati secondo uno schema.

8.2 Contesto Tecnologico e Tendenze

La tecnologia AlInGaP è matura per produrre LED rossi, arancioni e gialli ad alta efficienza. Rispetto alle tecnologie più vecchie, offre maggiore luminosità e migliore stabilità termica. La tendenza nei componenti di visualizzazione come questo è verso una maggiore densità di pixel (segmenti più piccoli o matrice di punti), un consumo energetico inferiore, rapporti di contrasto migliorati e l'integrazione dell'elettronica di pilotaggio. La tecnologia a montaggio superficiale (SMT) rimane dominante per l'assemblaggio automatizzato. Il passaggio a materiali senza piombo e senza alogeni in conformità con le normative ambientali è anche una pratica standard del settore.