Ficha Técnica do Display LED LTS-4817CTB-P - Altura de Dígito 0,39 Polegadas - Azul InGaN - Tensão Direta 3,8V - Potência 70mW - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

O LTS-4817CTB-P é um dispositivo de montagem em superfície (SMD) projetado como um display numérico de um único dígito. Sua função principal é fornecer indicação alfanumérica ou numérica clara e confiável em equipamentos eletrônicos. O componente central é o uso do material semicondutor Nitreto de Gálio e Índio (InGaN) cultivado sobre um substrato de safira para produzir emissão de luz azul. Este dispositivo é categorizado como tipo de ânodo comum, o que significa que os ânodos de todos os segmentos do LED são conectados internamente, simplificando o projeto do circuito para multiplexação. Foi especificamente projetado para processos de montagem por montagem reversa.

1.1 Características e Vantagens Principais

• Altura do Dígito:Apresenta uma altura de caractere de 0,39 polegadas (10,0 mm), oferecendo boa legibilidade para seu tamanho compacto.
• Qualidade Óptica:Fornece iluminação de segmento contínua e uniforme, excelente aparência dos caracteres, alto brilho, alto contraste e amplo ângulo de visão.
• Eficiência e Confiabilidade:Projetado para baixo consumo de energia e oferece a confiabilidade de estado sólido inerente à tecnologia LED.
• Controle de Qualidade:As unidades são categorizadas ("binned") por intensidade luminosa, garantindo consistência no brilho entre lotes de produção.
• Conformidade Ambiental:O encapsulamento é livre de chumbo e está em conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).

1.2 Identificação do Dispositivo

O número de peça LTS-4817CTB-P decodifica o tipo de dispositivo: um display de um dígito com ponto decimal à direita, utilizando chips de LED azul InGaN em uma configuração de ânodo comum.

2. Informações Mecânicas e do Encapsulamento

2.1 Dimensões do Encapsulamento

O dispositivo está em conformidade com um footprint SMD específico. Notas dimensionais críticas incluem: todas as medidas estão em milímetros com uma tolerância padrão de ±0,25 mm, salvo especificação em contrário. O encapsulamento inclui marcações para o número da peça, código de data e lote do LED. As especificações de qualidade limitam material estranho, contaminação por tinta, bolhas dentro da área do segmento, empenamento do encapsulamento e rebarbas nos pinos para garantir montagem e desempenho adequados.

2.2 Configuração dos Pinos e Diagrama de Circuito

O display possui uma configuração de 10 pinos. O diagrama de circuito interno mostra uma arquitetura de ânodo comum. A pinagem é a seguinte: Pino 1 (Cátodo E), Pino 2 (Cátodo D), Pino 3 (Ânodo Comum), Pino 4 (Cátodo C), Pino 5 (Cátodo DP para ponto decimal), Pino 6 (Cátodo B), Pino 7 (Cátodo A), Pino 8 (Ânodo Comum), Pino 9 (Cátodo F), Pino 10 (Cátodo G). O Pino 8 é indicado como "Sem Conexão" no diagrama fornecido, o que pode ser reservado ou uma conexão de ânodo duplicada, dependendo do projeto interno.

3. Parâmetros e Características Técnicas

3.1 Especificações Máximas Absolutas

Estes são os limites de estresse além dos quais danos permanentes podem ocorrer. As especificações são definidas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência por Segmento:Máximo de 70 mW.
• Corrente Direta de Pico por Segmento:50 mA (sob condições pulsadas: ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso de 0,1ms).
• Corrente Direta Contínua por Segmento:20 mA a 25°C, com redução linear de 0,21 mA/°C acima de 25°C.
• Faixa de Temperatura de Operação e Armazenamento:-35°C a +105°C.
• Temperatura de Soldagem:Suporta 260°C por 3 segundos a 1/16 de polegada (aproximadamente 1,6mm) abaixo do plano de assentamento.

3.2 Características Elétricas e Ópticas

Os parâmetros de desempenho típicos são medidos a Ta=25°C.

• Intensidade Luminosa (I_V):8,4 mcd (Mín), 26,8 mcd (Típ) a uma corrente direta (I_F) de 10mA.
• Comprimento de Onda de Pico (λ_p):468 nm (Típ) a I_F=20mA.
• Largura Espectral à Meia Altura (Δλ):25 nm (Típ) a I_F=20mA.
• Comprimento de Onda Dominante (λ_d):470 nm (Típ) a I_F=20mA.
• Tensão Direta (V_F):3,3V (Mín), 3,8V (Típ) por chip a I_F=20mA.
• Corrente Reversa (I_R):100 µA (Máx) a uma tensão reversa (V_R) de 5V. Esta é uma condição de teste, não um modo de operação.
• Taxa de Correspondência de Intensidade Luminosa:Máximo de 2:1 entre segmentos sob condições similares (I_F=10mA), garantindo brilho uniforme.
• Crosstalk (Interferência):Especificado como ≤ 2,5%, minimizando a iluminação indesejada de segmentos adjacentes.

3.3 Sensibilidade à Descarga Eletrostática (ESD)

Os LEDs são suscetíveis a danos por descarga eletrostática. Precauções obrigatórias de manuseio incluem: usar pulseiras ou luvas antiestáticas aterradas; garantir que todos os equipamentos, estações de trabalho e armazenamento estejam devidamente aterrados; e empregar ionizadores para neutralizar cargas estáticas que possam se acumular no encapsulamento plástico durante o manuseio.

4. Curvas de Desempenho e Dados Gráficos

A ficha técnica inclui curvas características típicas (embora não detalhadas no extrato de texto fornecido). Esses gráficos são essenciais para o projeto e normalmente ilustram a relação entre a corrente direta e a intensidade luminosa (curva I-V), o efeito da temperatura ambiente na intensidade luminosa e a distribuição espectral de potência relativa mostrando o pico de emissão de luz azul em torno de 468-470 nm. Analisar essas curvas permite que os projetistas otimizem a corrente de acionamento para o brilho desejado e compreendam as compensações de desempenho sob diferentes condições térmicas.

5. Diretrizes de Montagem e Processo

5.1 Instruções de Soldagem SMT

O dispositivo é adequado para soldagem por refluxo. Limites críticos do processo:

• Soldagem por Refluxo (Máx. 2 ciclos):Pré-aquecimento: 120-150°C por até 120 segundos máx. Temperatura de pico: 260°C máxima. O tempo total de soldagem não deve exceder os limites do perfil.
• Soldagem Manual (Ferro, Máx. 1 ciclo):Temperatura da ponta do ferro: máxima de 300°C. Tempo de contato: máximo de 3 segundos por junta.
• Um período de resfriamento obrigatório até a temperatura normal é necessário entre o primeiro e o segundo processo de refluxo, se uma passagem dupla for necessária.

5.2 Padrão Recomendado para Ilhas de Solda

Um projeto de padrão de ilhas é fornecido para garantir a formação confiável da junta de solda, o autoalinhamento adequado durante o refluxo e resistência mecânica suficiente. A adesão a este padrão é crucial para o rendimento da fabricação e a confiabilidade a longo prazo.

6. Embalagem e Manuseio

6.1 Especificações de Embalagem

Os dispositivos são fornecidos em embalagem de fita e carretel compatível com máquinas automáticas de pick-and-place.

• Dimensões do Carretel:São fornecidos detalhes para o carretel tipo PS6, incluindo diâmetro do carretel, largura do cubo e dimensões dos compartimentos da fita.
• Fita Transportadora:As dimensões e especificações atendem aos padrões EIA-481-C. Parâmetros-chave incluem passo do compartimento, espessura da fita (0,40±0,05mm) e tolerância de curvatura.
• Quantidades de Embalagem:O comprimento padrão do carretel é de 45,5 metros para um carretel de 22 polegadas, contendo 800 peças. Uma quantidade mínima de embalagem de 200 peças é especificada para lotes remanescentes.
• Fita Guia/Traseira:Inclui uma fita guia mínima de 400mm e uma traseira de 40mm para manuseio da máquina.

6.2 Sensibilidade à Umidade e Armazenamento

O encapsulamento SMD é sensível à umidade. Os dispositivos são enviados em sacos de barreira à prova de umidade com dessecante.

• Condições de Armazenamento:Após abrir o saco selado, os componentes devem ser armazenados a ≤30°C e ≤60% de Umidade Relativa.
• Requisitos de Secagem (Baking):Se expostos à umidade ambiente além das especificações, a secagem é necessária antes do refluxo para evitar trincas "popcorn" ou delaminação. Condições aprovadas de secagem: 60°C por ≥48 horas (no carretel), ou 100°C por ≥4 horas / 125°C por ≥2 horas (a granel). A secagem deve ser realizada apenas uma vez.

7. Notas de Aplicação e Considerações de Projeto

7.1 Cenários de Aplicação Típicos

O LTS-4817CTB-P é ideal para aplicações que requerem displays numéricos de um dígito, compactos e brilhantes. Usos comuns incluem: painéis de instrumentos (multímetros, temporizadores), eletrodomésticos (micro-ondas, cafeteiras), interfaces de controle industrial, leituras de dispositivos médicos e displays de acessórios automotivos onde a indicação azul é preferida por visibilidade ou razões estéticas.

7.2 Diretrizes de Projeto de Circuito

Como um display de ânodo comum, cada cátodo de segmento é acionado independentemente, tipicamente por um resistor limitador de corrente conectado a um driver com capacidade de sumidouro (ex.: um pino GPIO de microcontrolador ou um CI driver de LED dedicado). A tensão direta (V_F) de ~3,8V deve ser considerada no projeto da fonte de alimentação. A corrente contínua não deve exceder 20mA por segmento, com a redução apropriada acima de 25°C ambiente. Para multiplexar múltiplos dígitos, garanta que a capacidade de sumidouro de corrente e a velocidade de comutação do driver sejam adequadas.

7.3 Gerenciamento Térmico

Embora os LEDs sejam eficientes, a dissipação de potência (até 70mW por segmento) gera calor. Um layout adequado da PCB com área de cobre suficiente para as conexões de ânodo comum pode atuar como um dissipador de calor. Certifique-se de que a temperatura ambiente de operação não exceda 105°C e considere a curva de redução de corrente para ambientes de alta temperatura.

8. Comparação e Diferenciação Técnica

Comparado com tecnologias mais antigas, como LEDs vermelhos de GaAsP, este LED azul InGaN oferece maior brilho e uma cor azul distinta. Dentro do segmento de displays SMD azuis, seus principais diferenciais são a altura de dígito de 0,39 polegadas, a intensidade luminosa categorizada para uniformidade e as especificações para baixo crosstalk e correspondência de segmentos. O encapsulamento robusto e as especificações detalhadas de soldagem/embalagem o tornam adequado para montagem automatizada em grande volume.

9. Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Qual é a finalidade do pino "Sem Conexão" (Pino 8)?

R: Este pino não está conectado internamente. Pode existir para simetria mecânica, padronização do encapsulamento ou como um espaço reservado. Não deve ser usado como uma conexão elétrica.

P: Posso acionar este display com uma fonte de 5V?

R: Sim, mas um resistor limitador de corrente em série é obrigatório para cada cátodo de segmento. O valor do resistor é calculado como R = (V_fonte- V_F) / I_F. Para uma fonte de 5V, V_Fde 3,8V, e I_Fde 10mA, R ≈ (5 - 3,8) / 0,01 = 120 Ω.

P: Por que a secagem (baking) é necessária e posso secar as peças mais de uma vez?

R: O encapsulamento plástico absorve umidade. Durante o refluxo, o aquecimento rápido transforma essa umidade em vapor, potencialmente causando danos internos. A secagem remove essa umidade. A ficha técnica afirma explicitamente que a secagem deve ser feita apenas uma vez para evitar o envelhecimento térmico dos materiais.

P: O que significa "montagem reversa" (reverse mount assembly)?

R: Indica que o dispositivo deve ser montado no lado oposto da PCB em relação ao lado típico dos componentes, muitas vezes por razões estéticas (visualização através da placa). O padrão de soldagem recomendado é projetado para isso.

10. Princípios Operacionais e Tendências Tecnológicas

10.1 Princípio Básico de Operação

Um LED é um diodo semicondutor. Quando uma tensão direta que excede sua banda proibida é aplicada através da junção p-n, elétrons e lacunas se recombinam, liberando energia na forma de fótons (luz). O material específico, InGaN, possui uma banda proibida que corresponde à emissão de luz azul. O substrato de safira fornece uma base cristalina para o crescimento das camadas epitaxiais de InGaN.

10.2 Tendências da Indústria

O uso da tecnologia InGaN para LEDs azuis (e, por extensão, brancos via conversão de fósforo) representa um avanço significativo na iluminação de estado sólido. As tendências em componentes de display incluem aumentos contínuos na eficácia luminosa (brilho por watt), maior miniaturização, melhor consistência de cor através de categorização mais rigorosa e confiabilidade aprimorada para ambientes adversos. A mudança para embalagens livres de chumbo e em conformidade com a RoHS, como visto neste dispositivo, é um requisito padrão da indústria.