LTS-2806SKG-P LED顯示屏規格書 - 0.28吋數碼高度 - AlInGaP綠色 - 2.6V正向電壓 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-2806SKG-P係一款單數碼表面貼裝（SMD）LED顯示屏，專為需要喺細小空間內清晰顯示數字嘅應用而設計。佢嘅數碼高度為0.28吋（7.0毫米），好適合集成到各種空間有限嘅電子設備度。顯示屏採用AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術作為發光段，提供鮮明嘅綠色光輸出。封裝特點係灰色面同白色段，增強咗對比度同可讀性。呢款器件按發光強度分級，並符合無鉛同RoHS（有害物質限制）指令，適合現代電子製造。

1.1 主要特點

• 數碼尺寸：0.28吋（7.0毫米）字元高度。
• 技術：採用AlInGaP LED晶片，基於非透明GaAs基板發出綠光。
• 均勻性：連續且均勻嘅段發光。
• 電源效率：低功耗要求，適合對能源敏感嘅應用。
• 光學性能：優異嘅字元外觀、高亮度同高對比度。
• 視角：寬廣視角，從唔同位置都睇得清楚。
• 可靠性：固態結構確保長久嘅使用壽命。
• 質量控制：器件根據發光強度進行分級（binning）。
• 環保合規：無鉛封裝，符合RoHS標準。

1.2 器件識別

零件編號LTS-2806SKG-P標識呢個特定型號。佢係一款共陽極配置嘅AlInGaP綠色LED顯示屏。

2. 技術參數：深入客觀解讀

呢部分詳細分析定義LTS-2806SKG-P顯示屏性能界限同工作條件嘅電氣同光學規格。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能永久損壞嘅應力極限。喺呢啲極限下或超出極限操作唔保證可靠，喺可靠設計中應避免。

• 每段功耗：70 mW。呢係單個LED段可以安全散熱而唔會造成熱損壞嘅最大功率。
• 每段峰值正向電流：60 mA。呢個電流僅允許喺脈衝條件下（1/10佔空比，0.1毫秒脈衝寬度）以防止過熱。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA。呢個額定值喺25°C以上會以0.28 mA/°C嘅降額因子線性下降。例如，喺85°C時，最大連續電流約為：25 mA - (0.28 mA/°C * (85°C - 25°C)) = 25 mA - 16.8 mA = 8.2 mA。
• 工作及儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。器件可以喺呢個完整範圍內儲存同操作。
• 焊接溫度：封裝可以承受260°C嘅烙鐵焊接3秒，測量點喺安裝平面下方1/16吋（≈1.6毫米）。

2.2 電氣及光學特性

呢啲係喺指定測試條件下（Ta=25°C）測量嘅典型性能參數，用於電路設計同性能預期。

• 平均發光強度（I_V）：呢係亮度嘅主要量度。
  • 最小值：201 µcd，典型值：I_F= 2 mA時為501 µcd。
  • 典型值：I_F= 20 mA時為5210 µcd。呢顯示咗電流同光輸出之間嘅非線性關係；喺呢個範圍內，電流增加10倍，強度大約增加10倍。
  • 測量遵循CIE人眼響應曲線以確保準確性。
• 波長特性：
  • 峰值發射波長（λ_p）：574 nm（典型值）。呢係發射光功率最大嘅波長。
  • 主波長（λ_d）：571 nm（典型值）。呢係人眼感知嘅單一波長，定義咗顏色（綠色）。
  • 譜線半寬度（Δλ）：15 nm（典型值）。呢表示光譜純度；數值越細，顏色越單一。
• 每晶片正向電壓（V_F）：2.6 V（典型值），I_F= 20 mA時最大值為2.6 V。設計師必須確保驅動電路可以提供呢個電壓。
• 反向電流（I_R）：V_R= 5V時為100 µA（最大值）。呢個參數僅供測試用途；唔建議施加連續反向電壓。
• 發光強度匹配比：2:1（最大值）。呢指定咗單個器件內各段之間允許嘅最大亮度變化，確保視覺均勻性。
• 串擾：≤ 2.5%。呢定義咗當相鄰段點亮時，非激活段產生嘅非預期光發射嘅最大量。

2.3 分級系統解釋

規格書指出器件按發光強度分級。呢意味住一個分級過程，製造出嚟嘅單元會根據標準測試電流（可能係2 mA或20 mA）下測量嘅光輸出進行分類（分級）。設計師可以選擇唔同級別，以確保產品中多個顯示屏嘅亮度一致。具體嘅分級代碼或強度範圍喺呢份文件中冇詳細說明，但通常可以從製造商度獲取用於採購。

3. 性能曲線分析

雖然規格書中引用咗具體嘅圖形曲線，但呢度基於標準LED行為同提供嘅參數分析佢哋嘅典型含義。

3.1 正向電流 vs. 正向電壓（I-V曲線）

20mA時典型V_F為2.05V至2.6V，表明二極管嘅開啟特性。曲線會顯示電流喺開啟電壓（AlInGaP約為1.8-2.0V）後呈指數上升，喺較高電流時變得更線性。建議使用恆流驅動器而非恆壓驅動器，以確保穩定嘅光輸出並防止熱失控。

3.2 發光強度 vs. 正向電流（I-L曲線）

數據點（2mA -> 501 µcd，20mA -> 5210 µcd）表明喺呢個工作範圍內，電流同光輸出之間存在大致線性關係。然而，效率（每單位電功率嘅光輸出）通常會喺極高電流下因熱量增加而下降。連續電流隨溫度降額直接關係到保持呢種效率同器件壽命。

3.3 光譜分佈

主波長為571 nm，半寬度為15 nm，發出嘅光係相對純淨嘅綠色。574 nm處嘅峰值略高，呢係常見嘅。呢啲光譜信息對於顏色一致性或特定波長相互作用重要嘅應用至關重要。

4. 機械及封裝信息

4.1 封裝尺寸

器件符合標準SMD封裝尺寸。關鍵尺寸註釋包括：

• 所有尺寸均以毫米為單位，一般公差為±0.25毫米，除非另有說明。
• 對顯示面定義咗特定質量控制：段上異物≤ 10密耳，油墨污染≤ 20密耳，段內氣泡≤ 10密耳，反射器彎曲≤其長度嘅1%。
• 塑膠引腳嘅毛刺唔得超過0.1毫米。

4.2 內部電路圖及引腳連接

顯示屏採用共陽極配置。呢意味住所有LED段嘅陽極（正極）內部連接到公共引腳（引腳4同引腳9）。每個段嘅陰極（負極）都有自己專用嘅引腳。要點亮一個段，必須將其對應嘅陰極引腳驅動為低電平（接地或連接至電流吸收端），同時將公共陽極保持為高電平（通過限流電阻連接至正電源）。

引腳定義：

1: 無連接（N/C）

2: 陰極 D

3: 陰極 E

4: 公共陽極

5: 陰極 C

6: 陰極 DP（小數點）

7: 陰極 B

8: 陰極 A

9: 公共陽極

10: 陰極 F

11: 無連接（N/C）

12: 陰極 G

兩個公共陽極引腳（4同9）可能內部連接，為PCB佈線提供靈活性，並可能實現更好嘅電流分佈。

5. 焊接及組裝指引

5.1 SMT焊接說明

器件適用於回流焊接工藝。關鍵說明包括：

• 最大回流次數：器件最多可以承受兩次回流焊接過程。第一次同第二次循環之間需要完全冷卻至環境溫度。
• 推薦回流曲線：
  • 預熱：120–150°C。
  • 預熱時間：最長120秒。
  • 峰值溫度：最高260°C。
  • 液相線以上時間：最長5秒。
• 手動焊接（烙鐵）：如有必要，烙鐵溫度唔應超過300°C，接觸時間唔應超過3秒。

5.2 推薦焊接圖案

提供咗焊盤圖案（封裝尺寸）建議，以確保可靠嘅焊點形成同機械穩定性。呢個圖案考慮咗焊盤尺寸、形狀同間距相對於器件端子嘅關係，以實現適當嘅焊角並避免橋接。

5.3 濕度敏感性及儲存

SMD顯示屏以防潮包裝（可能帶有乾燥劑同濕度指示卡）出貨。

• 儲存條件：未開封嘅包裝袋應儲存喺≤ 30°C同≤ 60%相對濕度（RH）嘅環境中。
• 暴露：一旦密封袋打開，器件就開始從環境中吸收濕氣。
• 烘烤要求：如果暴露喺環境條件下超過指定嘅車間壽命（文中未說明，但Level 3器件通常為168小時），零件必須喺回流前進行烘烤以驅除吸收嘅濕氣。否則可能導致喺高溫回流過程中出現爆米花現象或內部分層。
• 烘烤參數（僅一次）：
  • 對於捲帶包裝零件：60°C烘烤≥ 48小時。
  • 對於散裝零件：100°C烘烤≥ 4小時或125°C烘烤≥ 2小時。

6. 包裝及訂購信息

6.1 包裝規格

器件以捲帶包裝供應，用於自動貼片組裝。

• 捲帶類型：標準13吋（330毫米）直徑捲帶。
• 每捲數量：1000件。
• 包裝長度：每22吋捲帶有38.5米載帶（呢個似乎係指載帶長度，可能用於更大嘅主捲帶）。
• 最小訂購量（MOQ）：對於剩餘數量，最小包裝為250件。
• 載帶：由黑色導電聚苯乙烯合金製成。尺寸符合EIA-481標準。載帶喺250毫米長度上嘅翹曲極限為1毫米，厚度為0.40 ± 0.05毫米。
• 引帶及尾帶：載帶包括用於機器送料嘅引帶（≥ 400毫米）同尾帶（≥ 40毫米），元件末端同尾帶開始之間至少有40毫米間隙。

7. 應用建議及設計考慮

7.1 典型應用場景

• 消費電子：家電、音響設備、電源拖板或充電器上嘅數字讀數。
• 儀器儀表：面板儀表、測試設備顯示屏或控制系統界面。
• 工業控制：機械上嘅狀態指示器、計數器顯示屏或參數讀數。
• 汽車改裝市場：輔助儀表或定制電子模塊嘅顯示屏（需考慮擴展溫度要求）。

7.2 設計考慮

• 限流：始終為每個公共陽極連接使用串聯限流電阻。電阻值計算為 R = (V_電源- V_F) / I_F。對於5V電源，目標I_F為10 mA，V_F~2.4V：R = (5 - 2.4) / 0.01 = 260 Ω。使用下一個標準值（270 Ω）。
• 多路復用：對於多位數顯示屏，可以使用多路復用方案，唔同數位嘅公共陽極以高頻率順序驅動，而陰極（段）則驅動為當前激活數位嘅圖案。呢樣可以顯著減少所需I/O引腳嘅數量。
• 熱管理：注意環境溫度升高時嘅電流降額曲線。如果喺接近最高溫度或電流極限下操作，請確保有足夠嘅PCB銅箔或通風。
• ESD防護：雖然無明確說明，但組裝過程中應遵守標準ESD（靜電放電）處理預防措施。

8. 技術比較及區分

與其他單數碼SMD顯示屏相比，LTS-2806SKG-P嘅主要區別在於：

• 材料技術：使用AlInGaP晶片，相比舊技術如GaP，提供更高效率同可能更好嘅綠色發光溫度穩定性。
• 亮度：20 mA時典型強度超過5000 µcd，對於0.28吋顯示屏嚟講相當明亮，適合光線充足嘅環境。
• 對比度：灰面/白段設計針對高對比度進行優化，提高可讀性。
• 封裝：無鉛、符合RoHS標準嘅SMD封裝符合現代環保法規同自動化組裝線要求。

9. 常見問題（基於技術參數）

9.1 峰值波長同主波長有咩區別？

峰值波長（λ_p=574 nm）係發射光譜嘅物理峰值。主波長（λ_d=571 nm）係人眼感知為具有相同顏色嘅單一波長。佢哋通常略有不同。關心顏色匹配嘅設計師應參考主波長。

9.2 我可以用3.3V微控制器引腳直接驅動呢個顯示屏嗎？

唔可以。正向電壓（V_F）典型值為2.05-2.6V。雖然3.3V高於呢個值，但你必須加入限流電阻。此外，微控制器嘅GPIO引腳通常無法提供或吸收足夠電流（每段最大連續25 mA）進行直接驅動。請使用晶體管或專用LED驅動IC。

9.3 點解有兩個公共陽極引腳？

有兩個內部連接到公共陽極嘅引腳（4同9），可以實現更靈活嘅PCB佈局，有助於更均勻地分佈電流喺顯示屏上，並喺一個焊點故障時提供冗餘。

9.4 點樣理解2:1發光強度匹配比？

呢意味住喺單個器件內，喺相同條件下（I_F=2mA）驅動時，最亮嘅段嘅亮度唔會超過最暗段嘅兩倍。呢確保咗顯示數字嘅視覺均勻性。

10. 實用設計及使用案例研究

場景：為原型設備設計一個簡單嘅數字溫度讀數。微控制器嘅I/O引腳有限。

實現：使用類似顯示屏嘅3位數版本（或三個LTS-2806SKG-P單元）。將三個數位所有對應嘅段陰極（A, B, C, D, E, F, G, DP）連接埋一齊，使用8個微控制器引腳。將每個數位嘅公共陽極通過一個小型NPN晶體管（例如2N3904）連接到單獨嘅微控制器引腳，以處理更高嘅累積段電流。微控制器固件快速循環（多路復用），一次只啟用一個數位嘅陽極晶體管，同時輸出該數位嘅段圖案。100 Hz或更高嘅刷新率可以防止可見閃爍。限流電阻放置喺公共陽極線路上（晶體管之前）。呢種方法僅用8+3=11個I/O引腳控制3位數，而唔係直接驅動所需嘅8*3=24個引腳。

11. 原理介紹

LTS-2806SKG-P基於半導體p-n結中嘅電致發光原理運作。當施加超過二極管開啟電壓嘅正向電壓時，來自n型AlInGaP層嘅電子同來自p型層嘅空穴復合。呢個復合事件以光子（光）嘅形式釋放能量。AlInGaP合金嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接決定咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下係綠色（~571 nm）。非透明嘅GaAs基板有助於將光向外反射，提高效率。數碼嘅每個段由一個或多個呢啲微小嘅LED晶片組成，佢哋喺封裝內並聯或串聯連接。

12. 發展趨勢

像LTS-2806SKG-P呢類SMD LED顯示屏嘅演變遵循光電子學嘅更廣泛趨勢：

• 效率提升：持續嘅材料科學研究旨在提高每瓦流明數（光效），喺相同亮度下降低功耗。
• 微型化：雖然0.28吋係標準，但超緊湊設備對更細數碼高度有需求，推動封裝同晶片技術極限。
• 增強色域及選項：熒光粉同直接半導體材料（如用於藍/綠光嘅InGaN）嘅進步，可能喺類似外形尺寸下提供更明亮、更飽和嘅顏色或新顏色選項。
• 集成化：未來器件可能會將LED驅動IC或邏輯（例如BCD至7段解碼器）直接集成到顯示屏封裝中，簡化系統設計。
• 改善熱性能：新嘅封裝材料同設計可以更好地散熱，允許更高嘅驅動電流同亮度，或喺高環境溫度下提高壽命。