LTS-2807CKD-P LED Ekran Veri Sayfası - 0.2 İnç Rakam Yüksekliği - Hiper Kırmızı - 2.6V İleri Gerilim - 70mW Güç Dağılımı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTS-2807CKD-P, tek haneli sayısal bir ekran olarak tasarlanmış bir yüzey montaj cihazıdır (SMD). Temel işlevi, otomatik montaj süreçlerine uygun, kompakt ve modern bir pakette net, güvenilir sayısal gösterim sağlamaktır. Cihaz, karakteristik hiper kırmızı emisyonunu üretmek için GaAs substratı üzerinde büyütülmüş gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) epitaksiyel katmanları kullanır. Bu malzeme teknolojisi, yüksek parlaklıkta kırmızı ışık üretmedeki verimliliği ve kararlılığı nedeniyle seçilmiştir. Görsel tasarım, çeşitli aydınlatma koşullarında kontrastı ve okunabilirliği en üst düzeye çıkarmak için mühendislikle geliştirilmiş beyaz segment işaretlemeli gri bir ön panel içerir. Bu özellik, alanın değerli olduğu ve okunabilirliğin kritik olduğu tüketici elektroniği, enstrümantasyon panelleri ve endüstriyel kontrol arayüzleri için uygun hale getirir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

Ürün, küçük formatlı ekranlar pazarında onu farklı kılan birkaç temel performans ve güvenilirlik özelliği ile tanımlanır.

• Kompakt Form Faktörü:0.2 inç (5.08 mm) rakam yüksekliği, sayısal boyuttan ödün vermeden yoğun yerleştirilmiş PCB'lere entegrasyona olanak tanır.
• Optik Performans:Ekran, AlInGaP çipleri ve gri-beyaz tasarım sayesinde yüksek parlaklık ve mükemmel kontrast sunar. Geniş bir görüş açısı, çeşitli pozisyonlardan görünürlüğü garanti eder.
• Segment Düzgünlüğü:Segmentler, sürekli ve düzgün aydınlatma için tasarlanmıştır; karakter görünümünü bozabilecek sıcak noktaları veya loş alanları önler.
• Enerji Verimliliği:Düşük güç gereksinimine sahiptir, bu da genel sistem güç tüketiminin düşmesine katkıda bulunur.
• Kalite ve Güvenilirlik:Cihaz, katı hal güvenilirliği sunar ve ışık şiddeti için kategorize edilmiştir; bu, birimlerin tutarlı parlaklık için sınıflandırıldığı anlamına gelir. Ayrıca, RoHS çevre yönergelerine uygun olarak kurşunsuz bir paket olarak üretilmiştir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, cihazın tanımlanmış koşullar altındaki çalışma limitleri ve performans özelliklerinin detaylı, nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez.

• Segment Başına Güç Dağılımı:Maksimum 70 mW. Bunun aşılması aşırı ısınmaya ve felaket arızasına yol açabilir.
• Segment Başına Tepe İleri Akımı:60 mA, ancak yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Bu, kısa süreli, yüksek yoğunluklu parlamalar içindir.
• Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 25 mA. Bu değer, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'nin üzerine çıktıkça doğrusal olarak 0.28 mA/°C oranında düşer. Örneğin, 85°C'de maksimum sürekli akım yaklaşık 25 mA - (0.28 mA/°C * 60°C) = 8.2 mA olacaktır.
• Sıcaklık Aralıkları:Çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -35°C ila +105°C'dir.
• Lehimleme Toleransı:Cihaz, lehim ucu oturma düzleminin en az 1/16 inç altına konumlandırılmış halde, 260°C'de 3 saniye süreyle havya lehimine dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, normal çalışma koşulları altında beklenen davranışı temsil eden, Ta=25°C'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (Iv):Işık çıkışı akıma bağlıdır. İleri akım (I_F) 1 mA olduğunda, şiddet 201 ila 650 µcd (mikrokandela) aralığındadır. 10 mA'de tipik değer 8250 µcd'ye yükselir. Bu ölçümlere ±%15 tolerans uygulanır.
• Dalga Boyu Özellikleri:Cihaz hiper kırmızı spektrumda yayın yapar. Tepe emisyon dalga boyu (λ_p) 650 nm'dir. Baskın dalga boyu (λ_d) 639 nm'dir ve toleransı ±1 nm'dir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 20 nm'dir; bu, yayılan ışığın dalga boyu yayılımını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):I_F=20 mA'de tipik olarak 2.6V, toleransı ±0.1V'dir. Belirtilen minimum değer 2.05V'dur.
• Ters Akım (I_R):Ters gerilim (V_R) 5V'de maksimum 100 µA. Bu parametre yalnızca test amaçlıdır; cihaz sürekli ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır.
• Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:Benzer ışık alanı içindeki segmentler için I_F=1 mA'de maksimum 2:1 oranı. Bu, segmentler arasındaki izin verilen maksimum parlaklık değişimini belirtir.
• Çapraz Konuşma:≤ %2.5 olarak belirtilmiştir; bu, bitişik bir segment sürüldüğünde seçilmemiş bir segmentin istenmeyen aydınlatılmasını ifade eder.

3. Sınıflandırma ve Derecelendirme Sistemi

Veri sayfası, ürünün \"ışık şiddeti için kategorize edildiğini\" belirtir; bu bir sınıflandırma sürecini ima eder.

• Işık Şiddeti Sınıflandırması:Cihazlar, standart bir test akımında (örn. 1 mA veya 10 mA) ölçülen ışık çıkışlarına göre test edilir ve sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların düzgün ekran görünümü için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip LED'ler almasını sağlar.
• Dalga Boyu Sınıflandırması:Açıkça sınıflandırılmış olarak belirtilmese de, baskın dalga boyundaki sıkı tolerans (±1 nm), sıkı bir proses kontrolünü gösterir; bu da tüm birimlerde çok tutarlı bir renk çıktısıyla sonuçlanır.
• İleri Gerilim Ayıklaması:Belirtilen V_Ftoleransı ±0.1V, parçaların bu elektriksel parametreyi karşılamak için muhtemelen elendiğini gösterir; bu da tutarlı sürücü devresi davranışına katkıda bulunur.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan PDF alıntısı tipik eğrilere atıfta bulunsa da onları göstermese de, böyle bir cihaz için standart analiz şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir; AlInGaP kırmızı LED'ler için diz gerilimi yaklaşık 2.0-2.2V civarındadır.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım (I_v-I_F):Daha düşük akımlarda neredeyse doğrusal olması beklenir; daha yüksek akımlarda termal ve verimlilik düşüşü nedeniyle doygunluk etkileri gösterebilir.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Bağlantı sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir; bu, tasarım güvenilirliği için kritik bir faktördür.
• Spektral Dağılım:Yoğunluğun dalga boyuna karşı grafiği, 650 nm (tepe) merkezli ve 20 nm yarı genişlikli olup hiper kırmızı renk noktasını doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Cihazın tanımlanmış bir SMD ayak izi vardır. Temel boyutsal notlar şunları içerir: aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.25 mm'dir. Yabancı madde, mürekkep kirliliği, segment alanı içindeki kabarcıklar ve plastik pim talaşları için limitler gibi spesifik kalite kontrolleri belirtilmiştir. Paketin küçük boyutu nedeniyle, parça işareti \"2807CKD-P\" olarak kısaltılmıştır (\"LTS\" öneki atlanmıştır).

5.2 Dahili Devre ve Pin Yapısı

Cihazın birortak anotyapılandırması vardır. Dahili devre şeması, aşağıdaki bağlantılara karşılık gelen on pimi gösterir: İki pin ortak anot olarak ayrılmıştır (pin 3 ve 8). Kalan pinler, A, B, C, D, E, F, G segmentleri ve ondalık noktası (DP) için ayrı katotlardır. Pin 1 \"Bağlantı Yok\" olarak listelenmiştir. Bu yapılandırma, segmentleri aydınlatmak için ortak anot pinlerine bir akım kaynağı sürücüsü ve ayrı katot pinlerine akım çekici gerektirir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 SMT Lehimleme Talimatları

Cihaz, reflow lehimleme prosesleri için tasarlanmıştır. Kritik bir kısıtlama, reflow proses döngü sayısının ikiden az olması gerektiğidir. İkinci bir reflow gerekliyse (örn. çift taraflı montaj için), kartın birinci ve ikinci proses arasında normal sıcaklığa soğutulması gerekir.

• Reflow Profili (Maks 2 döngü):Maksimum 120 saniye süreyle 120-150°C'ye ön ısıtma. Tepe sıcaklık 260°C'yi aşmamalıdır.
• El Lehimleme (Maks 1 döngü):Bir lehim havya kullanılıyorsa, uç sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

6.2 Önerilen Lehimleme Deseni

PCB tasarımı için bir lehim pedi deseni (ayak izi) sağlanmıştır. Güvenilir lehim bağlantısı oluşumu, uygun hizalama ve reflow sırasında termal yönetim için bu desene uymak esastır.

6.3 Nem Hassasiyeti ve Depolama

Bileşenler nem geçirmez ambalajda sevk edilir. ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolanmalıdır. Mühürlü torba açıldıktan sonra, bileşenler ortamdaki nemi emmeye başlar. Hemen kullanılmazlarsa ve bir kurutma dolabında depolanmazlarsa (<%10 RH tipiktir), reflow lehimlemeden önce, hızlı buhar genleşmesinin neden olduğu \"patlamış mısır\" veya tabakalanma hasarını önlemek için pişirilmelidirler.

• Pişirme Koşulları:Bileşenler makarada ise: ≥48 saat 60°C. Bileşenler dökme halde ise: ≥4 saat 100°C veya ≥2 saat 125°C. Pişirme yalnızca bir kez yapılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Özellikleri

Cihaz, otomatik pick-and-place montajı için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir.

• Makar Boyutları:Hem bileşen taşıyıcı şeridi hem de genel makara için sağlanmıştır (örn. 13 inç ve 22 inç makara seçenekleri belirtilmiştir).
• Taşıyıcı Şerit:Siyah iletken polistiren alaşımından yapılmıştır. Boyutlar EIA-481-D standartlarına uygundur. Şerit kalınlığı 0.30 ±0.05 mm'dir.
• Paketleme Miktarları:Standart bir 13\" makara 1000 adet içerir. 22\" makara 56.5 metre şerit uzunluğu içerir. Kalan makaralar için minimum sipariş miktarı 250 adettir.
• Öncü ve Artçı Şerit:Makara, makine beslemesi için bir öncü (minimum 400mm) ve bir artçı (minimum 40mm) içerir.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Amaçlanan Kullanım ve Sınırlamalar

Ekran, ofis, iletişim ve ev uygulamalarındaki sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Ön istişare ve potansiyel kalifikasyon olmadan, arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği güvenlik açısından kritik veya yüksek güvenilirlikli uygulamalar (örn. havacılık, tıbbi sistemler) için derecelendirilmemiştir.

8.2 Kritik Tasarım Kuralları

• Sürücü Devresi Koruması:Sürücü devresikesinlikleters gerilimlere ve gerilim geçici durumlarına karşı koruma içermelidir, çünkü bunlar LED bağlantılarını anında hasara uğratabilir.
• Akım Sınırlama:Her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın. LED'i asla doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın. Direnç değerini, besleme gerilimi (V_besleme), LED ileri gerilimi (V_F~2.6V) ve istenen ileri akım (I_F) temelinde hesaplayın. Formül: R = (V_besleme- V_F) / I_F.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı ve akım düşürme kurallarına uyun. Önerilen limitlerin üzerindeki akımlarda veya ortam sıcaklıklarında çalışmak, ışık çıkışı bozulmasını (lümen azalması) hızlandırır ve erken arızaya neden olabilir. Maksimum değerlere yakın çalışıyorsanız, yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.
• Çoklama:Çoklamayı kullanan çok haneli ekranlar için, darbe modundaki tepe akımın 60 mA mutlak maksimum değerini aşmadığından emin olun ve ortalama akımı sürekli akım değeri içinde kalacak şekilde hesaplayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

GaAsP (Galyum Arsenik Fosfit) kırmızı LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, LTS-2807CKD-P'deki AlInGaP teknolojisi önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar; bu da aynı giriş akımı için daha büyük parlaklık sağlar. Ayrıca tipik olarak sıcaklık ve ömür boyunca daha iyi dalga boyu kararlılığı sağlar. Mavi/beyaz bir LED üzerinde renk filtresi kullanan bazı beyaz segmentli ekranlarla karşılaştırıldığında, tek renkli AlInGaP çipi saf renk doygunluğu ve hedef kırmızı renk için potansiyel olarak daha yüksek verimlilik sunar. SMD paketi, delikli LED ekranlara kıyasla daha iyi mekanik sağlamlık ve yüksek hacimli otomatik üretime uygunluk sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Teknik Parametrelere Dayalı

S: 5V besleme ile hangi direnç değerini kullanmalıyım?

C: Tipik ileri gerilim 2.6V ve istenen akım 10 mA için hesaplama şudur: R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240 Ohm. En yakın standart değeri kullanın (örn. 240Ω veya 220Ω). Devredeki gerçek akımı her zaman doğrulayın.

S: Onu 20 mA ile sürekli sürebilir miyim?

C: Evet, 20 mA, 25°C'deki 25 mA maksimum değerin altındadır. Ancak, ortam sıcaklığını kontrol etmelisiniz. Çalışma ortamı 25°C'nin üzerindeyse, akımı düşürmelisiniz. 70°C'de maksimum akım 25 mA - (0.28 mA/°C * 45°C) ≈ 12.4 mA olacaktır.

S: Ters çalıştırmamam gerekiyorsa, ters akım değeri neden önemli?

C: Bu bir kalite ve sızıntı göstergesidir. Yüksek bir ters akım, arızalı bir bağlantıyı işaret edebilir. Değer ayrıca gerekli koruma seviyesini bildirir; 5V'yi aşan veya 100 µA üzerinde akıma neden olan herhangi bir ters öngerilim olayı hasar vericidir.

S: Tasarımım için \"2:1 ışık şiddeti eşleştirme oranı\" ne anlama geliyor?

C: Bu, aynı test koşullarında bir rakamdaki en loş segmentin, en parlak segmentin yarısından daha az parlak olamayacağı anlamına gelir. Bu, görsel düzgünlüğü sağlar. Kritik uygulamalar için daha sıkı bir sınıftan seçim yapabilirsiniz.

11. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir tüketici cihazı için tek haneli bir sıcaklık okuması tasarlamak.

LTS-2807CKD-P ideal bir seçimdir. Mikrodenetleyici (MCU) port pinleri akım çekebilir (segment katotlarına bağlanır). Tek bir PNP transistör veya özel bir sürücü IC, ortak anot pinine akım sağlayabilir. MCU yazılımı, çok haneli kullanılıyorsa bir 7 segmentli kod çözücü ve bir çoklama zamanlayıcısı uygular. Gri ön panel/beyaz segment, cihazın çerçevesine karşı mükemmel kontrast sağlar. Düşük güç tüketimi, enerji verimliliği hedefleriyle uyumludur. Tasarımcı, PCB düzeninin önerilen lehim pedi desenini içerdiğinden, her katotla seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç yerleştirdiğinden (veya sabit akımlı bir sürücü IC kullandığından) ve üretim sırasında reflow profil kılavuzlarına uyduğundan emin olmalıdır. Bileşenler, makara açıldıktan sonra montaj tarihine kadar kuru bir ortamda depolanmalıdır.

12. Çalışma Prensibi

Cihaz, bir yarı iletken P-N bağlantısında elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Bağlantının dahili potansiyelini (AlInGaP için kabaca 2.0-2.2V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, N tipi malzemeden elektronlar ve P tipi malzemeden delikler bağlantı boyunca enjekte edilir. Bunlar aktif bölgede (AlInGaP kuantum kuyusu katmanları) yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme enerjisinin bir kısmı foton (ışık) olarak salınır. Epitaksiyel katmanlardaki Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfitin spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, ~650 nm'de hiper kırmızı. Ortak anot yapılandırması, tüm LED segmentlerinin anotlarını dahili olarak bağlar; bu da rakam başına yalnızca bir akım kaynağı düğümü gerektirerek sürücü devresini basitleştirir.

13. Teknoloji Trendleri

Kırmızı ve kehribar LED'ler için AlInGaP kullanımı, olgun ve son derece optimize edilmiş bir teknolojiyi temsil eder. Ekran LED'lerindeki mevcut trendler birkaç alana odaklanmaktadır: 1)Artırılmış Verimlilik:Devam eden araştırmalar, yüksek akımlardaki verimlilik düşüşünü azaltmayı ve çip paketinden ışık çıkarma verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır. 2)Küçültme:0.2 inç standart olsa da, ultra kompakt cihazlarda daha küçük rakam yükseklikleri için talep vardır. 3)Entegrasyon:Trendler, LED ekranı sürücü IC'ler ve kontrolörlerle çok çipli modüllerde veya sistem-in-paket (SiP) çözümlerinde birleştirmeyi içerir; bu da nihai ürün tasarımını basitleştirir. 4)Geliştirilmiş Güvenilirlik:Paketleme malzemeleri ve çip bağlama tekniklerindeki iyileştirmeler, kurşunsuz lehimleme için gerekli olan daha yüksek sıcaklık reflow profillerine karşı çalışma ömrünü ve toleransı artırmaya devam etmektedir.