Dokumen Teknikal LTS-4812CKS-PM - Paparan LED Digit Tunggal 0.39 Inci - Warna Kuning - 2.05V Tipikal

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTS-4812CKS-PM ialah peranti permukaan-pasang (SMD) yang direka sebagai paparan nombor digit tunggal. Ia menggunakan teknologi semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang ditumbuhkan pada substrat GaAs untuk menghasilkan pancaran cahaya kuning. Paparan ini mempunyai muka kelabu dengan segmen putih, memberikan kontras tinggi untuk kebolehlihatan aksara yang jelas. Aplikasi utamanya adalah dalam peranti elektronik yang memerlukan bacaan nombor yang padat, boleh dipercayai dan terang, seperti panel instrumentasi, elektronik pengguna dan kawalan industri.

1.1 Ciri dan Kelebihan Utama

• Saiz Padat:Mempunyai ketinggian digit piawai 0.39 inci (10.0 mm), menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang mempunyai ruang terhad.
• Kualiti Optik:Menawarkan segmen seragam berterusan, penampilan aksara yang sangat baik, kecerahan tinggi dan sudut pandangan yang luas untuk kebolehbacaan optimum dari pelbagai kedudukan.
• Kecekapan Tenaga:Direka dengan keperluan kuasa yang rendah, menyumbang kepada penjimatan tenaga sistem keseluruhan.
• Kebolehpercayaan Tinggi:Mendapat manfaat daripada pembinaan keadaan pepejal, memastikan jangka hayat operasi yang panjang dan ketahanan terhadap kejutan dan getaran.
• Output Piawai:Peranti dikategorikan (dibin) untuk keamatan bercahaya dan panjang gelombang dominan, membolehkan prestasi konsisten dalam pengeluaran kelompok.
• Pematuhan Alam Sekitar:Pakej ini bebas plumbum dan mematuhi arahan RoHS (Sekatan Bahan Berbahaya).

2. Penerangan Mendalam Spesifikasi Teknikal

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Had berikut tidak boleh dilampaui di bawah sebarang keadaan untuk mengelakkan kerosakan kekal pada peranti. Semua nilai dinyatakan pada suhu ambien (Ta) 25°C.

• Pelesapan Kuasa per Segmen:Maksimum 70 mW.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:90 mA (di bawah keadaan berdenyut: kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1 ms).
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA. Penarafan ini menyahkadar secara linear pada 0.28 mA/°C untuk suhu melebihi 25°C.
• Julat Suhu Operasi & Penyimpanan:-35°C hingga +105°C.
• Suhu Pateri:Tahan pateri besi pada 260°C selama 3 saat, diukur 1/16 inci di bawah satah dudukan.

2.2 Ciri Elektrik & Optik

Parameter prestasi tipikal diukur pada Ta=25°C. Ini menentukan kelakuan operasi piawai paparan.

• Keamatan Bercahaya Purata (Iv):Julat dari 1301 hingga 5400 µcd pada arus hadapan (IF) 1 mA. Pada IF=10 mA, keamatan tipikal 30250 µcd dicapai.
• Voltan Hadapan per Cip (VF):Biasanya 2.05V, dengan julat dari 1.6V (MIN) hingga 2.6V (MAX) pada IF=20 mA.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λp):588 nm pada IF=20 mA.
• Panjang Gelombang Dominan (λd):Julat dari 582.1 nm hingga 590 nm pada IF=20 mA.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm pada IF=20 mA.
• Arus Songsang per Segmen (IR):Maksimum 100 µA pada voltan songsang (VR) 5V. Nota: Ini adalah keadaan ujian; peranti tidak bertujuan untuk operasi pincang songsang berterusan.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:Nisbah antara segmen paling terang dan paling malap dalam kawasan cahaya serupa adalah maksimum 2:1 pada IF=1 mA, memastikan penampilan seragam.
• Bunyi Silang:Ditetapkan ≤ 2.5%, meminimumkan pencahayaan segmen bersebelahan yang tidak diingini.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Untuk memastikan konsistensi warna dan kecerahan dalam pengeluaran, peranti disusun ke dalam bin berdasarkan parameter yang diukur.

3.1 Julat Bin Keamatan Bercahaya

Peranti dikategorikan kepada tiga bin (J, K, L) berdasarkan keamatan bercahaya mereka yang diukur pada 1 mA. Toleransi untuk penetapan bin ialah ±15%.

• Bin J:1301 – 2100 µcd
• Bin K:2101 – 3400 µcd
• Bin L:3401 – 5400 µcd

3.2 Julat Warna (Panjang Gelombang Dominan)

Peranti juga dibin kepada empat kumpulan warna (0, 1, 2, 3) berdasarkan panjang gelombang dominan mereka, dengan toleransi ±1 nm.

• Warna 0:582.1 – 584.0 nm
• Warna 1:584.1 – 586.0 nm
• Warna 2:586.1 – 588.0 nm
• Warna 3:588.1 – 590.0 nm

Menentukan bin membolehkan pereka memilih bahagian dengan sifat optik yang dikawal ketat untuk aplikasi yang memerlukan keseragaman warna atau kecerahan merentasi pelbagai paparan.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun lengkung grafik khusus dirujuk dalam lembaran data, ia biasanya menggambarkan hubungan berikut yang kritikal untuk reka bentuk:

• Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (Lengkung I-V):Menunjukkan hubungan tak linear, penting untuk mengira nilai perintang had arus dan pelesapan kuasa.
• Keamatan Bercahaya vs. Arus Hadapan:Menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus, membantu dalam pengoptimuman kecerahan dan pengiraan kecekapan.
• Keamatan Bercahaya vs. Suhu Ambien:Menggambarkan penurunan output cahaya apabila suhu meningkat, yang penting untuk mereka bentuk sistem yang beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi.
• Taburan Spektrum:Menggambarkan kuasa relatif yang dipancarkan merentasi panjang gelombang, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak 588 nm untuk LED kuning ini.

5. Maklumat Mekanikal & Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Peranti mematuhi garis luar SMD piawai. Nota dimensi utama termasuk:

• Semua dimensi adalah dalam milimeter (mm).
• Toleransi piawai ialah ±0.25 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.
• Kriteria kualiti khusus ditakrifkan untuk bahan asing, pencemaran dakwat, gelembung dalam segmen, lenturan pemantul dan serpihan pin plastik untuk memastikan kebolehpengilangan dan penampilan yang konsisten.

5.2 Konfigurasi Pin dan Gambar Rajah Litar

Paparan mempunyai konfigurasi 10 pin dan menggunakan topologi litar anod sepunya. Gambar rajah dalaman menunjukkan sambungan anod dikongsi untuk segmen, manakala setiap segmen (A-G dan DP) mempunyai pin katodnya sendiri. Konfigurasi ini biasa untuk pemultipleksan berbilang digit. Susunan pin adalah seperti berikut: Pin 3 dan Pin 8 adalah Anod Sepunya. Pin 1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10 adalah katod untuk segmen E, D, C, DP, B, A, F, G masing-masing.

5.3 Corak Pad Pateri yang Disyorkan

Corak land direka bentuk disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang boleh dipercayai semasa proses refluks. Mematuhi corak ini membantu mengelakkan tombstoning, ketidaksejajaran dan sendi pateri yang tidak mencukupi.

6. Panduan Pateri & Pemasangan

6.1 Arahan Pateri Refluks

Peranti sesuai untuk pateri refluks dengan kekangan kritikal berikut:

• Kitaran Refluks Maksimum:Komponen hendaklah menjalani pateri refluks tidak lebih daripada dua kali.
• Keperluan Penyejukan:Peranti mesti dibenarkan menyejuk ke suhu ambien normal antara proses pateri pertama dan kedua.
• Profil:Profil terma yang disyorkan termasuk peringkat pemanasan awal pada 120–150°C untuk maksimum 120 saat, dengan suhu puncak tidak melebihi 260°C.

6.2 Pateri Tangan

Jika pateri tangan diperlukan, ia harus dihadkan kepada satu kali sahaja dengan suhu besi tidak melebihi 300°C dan masa pateri maksimum 3 saat per sendi.

7. Pembungkusan dan Pengendalian

7.1 Spesifikasi Pita dan Gegelung

Komponen dibekalkan dalam pita pembawa timbul pada gegelung untuk pemasangan automatik. Spesifikasi utama termasuk:

• Bahan pita pembawa adalah aloi polistirena konduktif hitam.
• Dimensi mematuhi piawaian EIA-481-D.
• Panjang pembungkusan ialah 44.5 meter per gegelung 22 inci.
• Kuantiti komponen ialah 800 keping per gegelung 13 inci.
• Kuantiti pembungkusan minimum 200 keping ditakrifkan untuk lot baki.
• Gegelung termasuk bahagian pemimpin dan treler untuk suapan mesin.

7.2 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan

Sebagai peranti permukaan-pasang, ia sensitif kepada penyerapan kelembapan.

• Penghantaran:Peranti dihantar dalam pembungkusan kalis lembap.
• Penyimpanan:Beg yang belum dibuka hendaklah disimpan pada ≤30°C dan ≤60% Kelembapan Relatif.
• Pembakaran:Jika beg dibuka atau bahagian terdedah kepada persekitaran lembap (>60% RH) untuk tempoh yang panjang, pembakaran diperlukan sebelum refluks untuk mengelakkan popcorning atau delaminasi. Keadaan pembakaran yang disyorkan ialah: 60°C untuk ≥48 jam untuk bahagian dalam gegelung, atau 100°C untuk ≥4 jam / 125°C untuk ≥2 jam untuk bahagian pukal.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Litar Aplikasi Tipikal

Apabila mereka bentuk litar pemacu untuk paparan anod sepunya ini, perintang had arus mesti disambung secara bersiri dengan setiap pin katod (segmen). Nilai perintang dikira menggunakan formula R = (Vcc - VF) / IF, di mana Vcc ialah voltan bekalan, VF ialah voltan hadapan LED (biasanya 2.05V), dan IF ialah arus hadapan yang dikehendaki. Untuk aplikasi berbilang digit yang didorong, transistor pensuisan atau IC pemacu yang sesuai diperlukan di sebelah anod.

8.2 Pemilihan Kecerahan dan Arus

Keamatan bercahaya sangat bergantung pada arus hadapan. Pereka boleh merujuk kepada lengkung ciri Iv vs. IF untuk memilih arus operasi yang memenuhi kecerahan yang diperlukan sambil kekal dalam penarafan maksimum mutlak untuk arus berterusan dan pelesapan kuasa. Penyahkadaran arus pada suhu ambien tinggi adalah penting untuk kebolehpercayaan.

8.3 Pengurusan Terma

Walaupun pelesapan kuasa rendah per segmen, jumlah kuasa untuk digit dan ketumpatan pada PCB harus dipertimbangkan. Memastikan kawasan kuprum PCB yang mencukupi untuk pad LED boleh membantu meleraikan haba, terutamanya apabila beroperasi pada arus yang lebih tinggi atau dalam persekitaran suhu tinggi.

9. Soalan Lazim (FAQ)

9.1 Apakah perbezaan antara Panjang Gelombang Puncak dan Panjang Gelombang Dominan?

Panjang gelombang puncak (λp) ialah panjang gelombang di mana kuasa optik yang dipancarkan adalah maksimum (588 nm untuk peranti ini). Panjang gelombang dominan (λd) ialah panjang gelombang tunggal cahaya monokromatik yang sepadan dengan warna yang dilihat bagi cahaya LED, dan ia adalah parameter yang digunakan untuk pembin warna (582.1-590 nm).

9.2 Bolehkah saya memacu paparan ini tanpa perintang had arus?

Tidak. LED ialah peranti yang didorong arus. Mengoperasikannya terus dari sumber voltan tanpa had arus akan menyebabkan arus berlebihan mengalir, berpotensi melebihi penarafan maksimum mutlak dan memusnahkan segmen LED. Sentiasa gunakan perintang bersiri atau pemacu arus malar.

9.3 Mengapakah bilangan kitaran refluks dihadkan kepada dua?

Batasan adalah disebabkan oleh tekanan terma pada bahan pakej, ikatan wayar dalaman dan die LED itu sendiri. Berbilang kitaran suhu tinggi boleh merosotkan bahan, meningkatkan risiko delaminasi atau melemahkan sendi pateri, menjejaskan kebolehpercayaan jangka panjang.

9.4 Bagaimanakah saya mentafsir kod bin (cth., J, K, L) semasa membuat pesanan?

Kod bin menentukan julat terjamin keamatan bercahaya. Untuk kecerahan konsisten merentasi semua digit dalam produk anda, anda harus menentukan bin yang diperlukan (cth., Bin L untuk kecerahan tertinggi) dalam pesanan pembelian anda. Pengilang akan membekalkan bahagian dari bin khusus itu.

10. Pengenalan Teknologi dan Prinsip

LTS-4812CKS-PM adalah berdasarkan bahan semikonduktor AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang ditumbuhkan pada substrat GaAs (Gallium Arsenida). Sistem bahan ini sangat cekap untuk menghasilkan cahaya dalam kawasan kuning, oren dan merah spektrum. Apabila voltan hadapan dikenakan merentasi simpang p-n, elektron dan lubang bergabung semula, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Komposisi khusus lapisan AlInGaP menentukan tenaga jurang jalur dan seterusnya panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan. Pakej SMD menempatkan cip LED, ikatan wayar dan kanta epoksi acuan yang membentuk output cahaya dan memberikan perlindungan alam sekitar.