LTS-4812CKS-PM LED数码管规格书 - 0.39英寸字高 - 黄色 - 典型值2.05V - 中文技术文档

1. 产品概述

LTS-4812CKS-PM是一款表面贴装器件，设计为单位数码显示。它采用在GaAs衬底上生长的AlInGaP半导体技术来产生黄光。该显示屏具有灰色面板和白色笔段，提供高对比度，确保字符清晰可见。其主要应用于需要紧凑、可靠且明亮的数字读数的电子设备中，例如仪器仪表盘、消费电子产品和工业控制设备。

1.1 主要特性与优势

• 紧凑尺寸：标准字高为0.39英寸，适合空间受限的应用场景。
• 光学品质：提供连续均匀的笔段、出色的字符外观、高亮度以及宽视角，确保从不同位置都能获得最佳可读性。
• 高能效：设计功耗低，有助于实现整体系统的节能。
• 高可靠性：得益于固态结构，确保长使用寿命以及抗冲击和抗振动的能力。
• 标准化输出：器件根据发光强度和主波长进行分类，确保批量生产时性能一致。
• 环保合规：封装为无铅设计，符合RoHS指令。

2. 技术规格详解

2.1 绝对最大额定值

在任何条件下均不得超过以下限值，以防止对器件造成永久性损坏。所有值均在环境温度为25°C时指定。

• 每段功耗：最大70 mW。
• 每段峰值正向电流：90 mA（在脉冲条件下：占空比1/10，脉冲宽度0.1 ms）。
• 每段连续正向电流：25 mA。当温度超过25°C时，此额定值以0.28 mA/°C的速率线性降额。
• 工作与存储温度范围：-35°C 至 +105°C。
• 焊接温度：可承受260°C烙铁焊接3秒，测量点在安装平面下方1/16英寸处。

2.2 电气与光学特性

典型性能参数在Ta=25°C下测量。这些参数定义了显示屏的标准工作特性。

• 平均发光强度：在正向电流为1 mA时，范围为1301至5400 µcd。在IF=10 mA时，典型强度可达30250 µcd。
• 每芯片正向电压：典型值为2.05V，在IF=20 mA时，范围从1.6V到2.6V。
• 峰值发射波长：在IF=20 mA时为588 nm。
• 主波长：在IF=20 mA时，范围为582.1 nm至590 nm。
• 光谱线半宽：在IF=20 mA时为15 nm。
• 每段反向电流：在反向电压为5V时，最大为100 µA。注意：此为测试条件；该器件不适用于连续反向偏压工作。
• 发光强度匹配比：在IF=1 mA时，相似发光区域内最亮与最暗笔段的强度比最大为2:1，确保外观均匀。
• 串扰：规定≤ 2.5%，以最小化相邻笔段的不必要发光。

3. 分档系统说明

为确保生产中的颜色和亮度一致性，器件根据测量参数被分入不同的档位。

3.1 发光强度档位范围

器件根据其在1 mA下测量的发光强度分为三个档位。分档容差为±15%。

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

3.2 色调范围

器件也根据其主波长分为四个色调组，容差为±1 nm。

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

指定档位允许设计者为需要跨多个显示屏实现颜色或亮度一致性的应用，选择光学特性受严格控制的产品。

4. 性能曲线分析

虽然规格书中引用了具体的图形曲线，但它们通常说明了设计中至关重要的以下关系：

• 正向电流 vs. 正向电压：展示了非线性关系，对于计算限流电阻值和功耗至关重要。
• 发光强度 vs. 正向电流：展示了光输出如何随电流增加，有助于亮度优化和效率计算。
• 发光强度 vs. 环境温度：说明了温度升高时光输出的下降，这对于设计在高温环境下运行的系统至关重要。
• 光谱分布：描绘了在波长范围内的相对功率分布，对于这款黄色LED，其中心位于峰值波长588 nm附近。

5. 机械与封装信息

5.1 封装尺寸

该器件符合标准SMD外形。关键尺寸说明包括：

• 所有尺寸均以毫米为单位。
• 除非另有说明，标准公差为±0.25 mm。
• 针对异物、油墨污染、笔段内气泡、反射器弯曲以及塑料引脚毛刺定义了具体的质量标准，以确保一致的可制造性和外观。

5.2 引脚配置与电路图

该显示屏采用10引脚配置，并使用共阳极电路拓扑。内部电路图显示笔段共享阳极连接，而每个笔段都有其独立的阴极引脚。这种配置常用于多位数码管的动态扫描。引脚排列如下：引脚3和引脚8为公共阳极。引脚1、2、4、5、6、7、9、10分别为笔段E、D、C、DP、B、A、F、G的阴极。

5.3 推荐焊盘图案

提供了焊盘图案设计，以确保在回流焊接过程中形成可靠的焊点。遵循此图案有助于防止立碑、错位和焊点不足等问题。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊接说明

该器件适用于回流焊接，但有以下关键限制：

• 最大回流次数：元件进行回流焊接的次数不得超过两次。
• 冷却要求：在第一次和第二次焊接过程之间，必须让器件冷却至正常环境温度。
• 温度曲线：推荐的热曲线包括在120–150°C的预热阶段，最长120秒，峰值温度不超过260°C。

6.2 手工焊接

如果必须进行手工焊接，应仅限于一次，烙铁温度不超过300°C，每个焊点的焊接时间最长3秒。

7. 包装与处理

7.1 载带与卷盘规格

元件以压纹载带卷盘形式提供，用于自动化组装。关键规格包括：

• 载带材料为黑色导电聚苯乙烯合金。
• 尺寸符合EIA-481-D标准。
• 每22英寸卷盘的包装长度为44.5米。
• 每13英寸卷盘的元件数量为800个。
• 对于剩余批次，定义了最小包装数量为200个。
• 卷盘包含用于机器进料的前导带和尾带。

7.2 湿度敏感性与存储

作为表面贴装器件，它对吸湿敏感。

• 运输：器件以防潮包装运输。
• 存储：未开封的包装袋应存储在温度≤30°C、相对湿度≤60%的环境中。
• 烘烤：如果包装袋被打开或部件长时间暴露在潮湿环境中，在回流焊接前需要进行烘烤，以防止爆米花效应或分层。推荐的烘烤条件为：对于卷盘上的部件，60°C烘烤≥48小时；对于散装部件，100°C烘烤≥4小时或125°C烘烤≥2小时。

8. 应用说明与设计考量

8.1 典型应用电路

设计这款共阳极显示屏的驱动电路时，必须在每个阴极引脚串联一个限流电阻。电阻值可通过公式 R = 计算，其中Vcc是电源电压，VF是LED的正向电压，IF是所需的正向电流。对于驱动多个数码管的动态扫描应用，阳极侧需要适当的开关晶体管或驱动IC。

8.2 亮度与电流选择

发光强度高度依赖于正向电流。设计者可以参考Iv vs. IF的特性曲线，选择满足所需亮度的工作电流，同时保持在连续电流和功耗的绝对最大额定值范围内。在高环境温度下对电流进行降额对于可靠性至关重要。

8.3 热管理

尽管每段功耗较低，但仍需考虑整个数码管的总功耗以及PCB上的密度。确保LED焊盘有足够的PCB铜箔面积有助于散热，尤其是在较高电流或高温环境下运行时。

9. 常见问题解答

9.1 峰值波长和主波长有什么区别？

峰值波长是发射光功率最大的波长。主波长是与LED光感知颜色相匹配的单色光波长，是用于色调分档的参数。

9.2 我可以不用限流电阻驱动这个显示屏吗？

不可以。LED是电流驱动器件。直接从电压源驱动而不加电流限制会导致电流过大，可能超过绝对最大额定值并损坏LED笔段。务必使用串联电阻或恒流驱动器。

9.3 为什么回流次数限制为两次？

此限制是由于封装材料、内部键合线和LED芯片本身的热应力所致。多次高温循环会降低材料性能、增加分层风险或削弱焊点，影响长期可靠性。

9.4 订购时如何解读分档代码？

分档代码规定了发光强度的保证范围。为了确保产品中所有数码管的亮度一致，您应在采购订单中指定所需的分档。制造商将供应该特定分档的部件。

10. 技术与原理介绍

LTS-4812CKS-PM基于在GaAs衬底上生长的AlInGaP半导体材料。这种材料体系对于产生光谱中黄、橙、红区域的光非常高效。当在p-n结上施加正向电压时，电子和空穴复合，以光子的形式释放能量。AlInGaP层的特定成分决定了带隙能量，从而决定了发射光的波长。SMD封装容纳了LED芯片、键合线以及一个模塑环氧树脂透镜，该透镜用于塑形光输出并提供环境保护。