目錄
1. 產品概覽
LTS-4817CTB-P係一款表面貼裝器件(SMD),設計為單數碼數字顯示屏。佢嘅主要功能係喺電子設備中提供清晰、可靠嘅字母數字或數字指示。核心組件係採用生長喺藍寶石基板上嘅氮化銦鎵(InGaN)半導體材料嚟產生藍光發射。呢款器件屬於共陽極類型,即係話所有LED段嘅陽極都喺內部連接埋一齊,簡化咗多工電路設計。佢係專為反向安裝組裝工藝而設計嘅。
1.1 主要特點同優勢
- 數碼高度:具有0.39吋(10.0毫米)嘅字符高度,喺緊湊尺寸下提供良好嘅可讀性。
- 光學質量:提供連續、均勻嘅段照明,字符外觀極佳,亮度高,對比度高,視角闊。
- 效率同可靠性:設計用於低功耗要求,並提供LED技術固有嘅固態可靠性。
- 質量控制:器件會根據發光強度進行分類(分級),確保唔同生產批次嘅亮度一致性。
- 環保合規:封裝係無鉛嘅,並且符合RoHS(有害物質限制)指令。
1.2 器件識別
零件編號LTS-4817CTB-P解碼出器件類型:一款帶有右側小數點嘅單數碼顯示屏,採用共陽極配置嘅InGaN藍光LED晶片。
2. 機械同封裝資料
2.1 封裝尺寸
器件符合特定嘅SMD佔位面積。關鍵尺寸註明包括:所有尺寸單位為毫米,標準公差為±0.25毫米,除非另有說明。封裝上包含零件編號、日期代碼同埋LED批次嘅標記。質量規格限制咗段區域內嘅異物、油墨污染、氣泡、封裝彎曲同埋引腳毛刺,以確保正確組裝同埋性能。
2.2 引腳配置同電路圖
顯示屏採用10引腳配置。內部電路圖顯示係共陽極架構。引腳排列如下:引腳1(陰極E),引腳2(陰極D),引腳3(共陽極),引腳4(陰極C),引腳5(小數點陰極DP),引腳6(陰極B),引腳7(陰極A),引腳8(共陽極),引腳9(陰極F),引腳10(陰極G)。喺提供嘅圖中,引腳8標註為"無連接",可能係預留位或者重複嘅陽極連接,取決於內部設計。
3. 技術參數同特性
3.1 絕對最大額定值
呢啲係應力極限,超過呢啲極限可能會造成永久損壞。額定值係喺環境溫度(Ta)為25°C時指定嘅。
- 每段功耗:最大70 mW。
- 每段峰值正向電流:50 mA(喺脈衝條件下:1/10佔空比,0.1ms脈衝寬度)。
- 每段連續正向電流:25°C時為20 mA,高於25°C時以0.21 mA/°C線性降額。
- 工作同儲存溫度範圍:-35°C 至 +105°C。
- 焊接溫度:喺安裝平面下方1/16吋(約1.6毫米)處可承受260°C持續3秒。
3.2 電氣同光學特性
典型性能參數喺Ta=25°C下測量。
- 發光強度(IV):喺正向電流(IF)為10mA時,8.4 mcd(最小),26.8 mcd(典型)。
- 峰值波長(λp):喺IF=20mA時,468 nm(典型)。
- 光譜半寬度(Δλ):喺IF=20mA時,25 nm(典型)。
- 主波長(λd):喺IF=20mA時,470 nm(典型)。
- 正向電壓(VF):喺IF=20mA時,每粒晶片3.3V(最小),3.8V(典型)。
- 反向電流(IR):喺反向電壓(VR)為5V時,100 µA(最大)。呢個係測試條件,唔係工作模式。
- 發光強度匹配比:喺類似條件下(IF=10mA),段與段之間最大為2:1,確保亮度均勻。
- 串擾:規定為≤ 2.5%,最小化相鄰段嘅非預期照明。
3.3 靜電放電(ESD)敏感性
LED容易受到靜電放電損壞。必須嘅處理預防措施包括:使用接地腕帶或防靜電手套;確保所有設備、工作站同埋儲存區域正確接地;以及使用離子發生器嚟中和處理過程中可能積聚喺塑料封裝上嘅靜電荷。
4. 性能曲線同圖形數據
規格書包含典型特性曲線(雖然喺提供嘅文本摘錄中冇詳細說明)。呢啲圖表對於設計至關重要,通常說明正向電流同發光強度之間嘅關係(I-V曲線)、環境溫度對發光強度嘅影響,以及顯示藍光發射峰值喺約468-470 nm附近嘅相對光譜功率分佈。分析呢啲曲線可以讓設計師優化驅動電流以達到所需亮度,並了解唔同熱條件下嘅性能權衡。
5. 組裝同工藝指引
5.1 SMT焊接說明
呢款器件適合用於回流焊接。關鍵工藝限制:
- 回流焊接(最多2個循環):預熱:120-150°C,最多120秒。峰值溫度:最高260°C。總焊接時間唔應該超過曲線限制。
- 手工焊接(烙鐵,最多1個循環):烙鐵頭溫度:最高300°C。接觸時間:每個焊點最多3秒。
- 如果需要進行雙次焊接,喺第一次同第二次回流工藝之間必須有強制冷卻至常溫嘅時間。
5.2 推薦焊接焊盤圖案
提供咗焊盤圖案設計,以確保可靠嘅焊點形成、回流期間正確嘅自對準,以及足夠嘅機械強度。遵循呢個圖案對於製造良率同埋長期可靠性至關重要。
6. 包裝同處理
6.1 包裝規格
器件以適合自動貼片機嘅帶卷包裝形式提供。
- 卷盤尺寸:提供咗PS6型卷盤嘅詳細資料,包括卷盤直徑、軸心寬度同埋載帶凹槽尺寸。
- 載帶:尺寸同規格符合EIA-481-C標準。關鍵參數包括凹槽間距、帶厚(0.40±0.05mm)同埋翹曲公差。
- 包裝數量:標準22吋卷盤長度為45.5米,包含800件。對於剩餘批次,規定最小包裝數量為200件。
- 前導/尾帶:包括至少400毫米嘅前導帶同埋40毫米嘅尾帶,用於機器處理。
6.2 濕度敏感性同儲存
SMD封裝對濕度敏感。器件係喺帶有乾燥劑嘅防潮屏障袋中運輸嘅。
- 儲存條件:打開密封袋後,組件應儲存喺≤30°C同埋≤60%相對濕度嘅環境中。
- 烘烤要求:如果暴露喺超出規格嘅環境濕度下,喺回流前需要進行烘烤,以防止"爆米花"開裂或分層。批准嘅烘烤條件:60°C烘烤≥48小時(喺卷盤上),或者100°C烘烤≥4小時 / 125°C烘烤≥2小時(散裝)。烘烤只應進行一次。
7. 應用註釋同設計考慮
7.1 典型應用場景
LTS-4817CTB-P非常適合需要緊湊、明亮嘅單數碼數字顯示屏嘅應用。常見用途包括:儀錶板(萬用錶、計時器)、消費電器(微波爐、咖啡機)、工業控制界面、醫療設備讀數,以及汽車配件顯示屏,其中藍色指示出於可見性或美觀原因而更受青睞。
7.2 電路設計指引
作為共陽極顯示屏,每個段嘅陰極係獨立驅動嘅,通常通過限流電阻連接到具有灌電流能力嘅驅動器(例如,微控制器GPIO引腳或專用LED驅動器IC)。喺電源設計中必須考慮約3.8V嘅正向電壓(VF)。每段嘅連續電流唔得超過20mA,並且喺高於25°C環境溫度時要適當降額。對於多工多個數碼,要確保驅動器嘅灌電流能力同埋開關速度足夠。
7.3 熱管理
雖然LED效率高,但功耗(每段高達70mW)會產生熱量。適當嘅PCB佈局,為共陽極連接提供足夠嘅銅面積,可以起到散熱片嘅作用。確保工作環境溫度唔超過105°C,並考慮高溫環境下嘅電流降額曲線。
8. 技術比較同差異化
同舊技術(如紅色GaAsP LED)相比,呢款InGaN藍光LED提供更高亮度同埋獨特嘅藍色。喺藍光SMD顯示屏領域,佢嘅關鍵區別在於0.39吋嘅數碼高度、為均勻性而進行嘅發光強度分級,以及低串擾同埋段匹配嘅規格。堅固嘅封裝同埋詳細嘅焊接/包裝規格使其適合大批量、自動化組裝。
9. 常見問題(FAQ)
問:"無連接"引腳(引腳8)嘅用途係咩?
答:呢個引腳喺內部係冇連接嘅。佢可能存在用於機械對稱性、封裝標準化,或者作為佔位符。絕對唔可以用作電氣連接。
問:我可以用5V電源驅動呢個顯示屏嗎?
答:可以,但每個段陰極都必須串聯一個限流電阻。電阻值計算公式為 R = (V電源- VF) / IF。對於5V電源,VF為3.8V,IF為10mA,R ≈ (5 - 3.8) / 0.01 = 120 Ω。
問:點解需要烘烤,我可以烘烤零件超過一次嗎?
答:塑料封裝會吸收濕氣。喺回流期間,快速加熱會將呢啲濕氣變成蒸汽,可能導致內部損壞。烘烤可以去除呢啲濕氣。規格書明確指出烘烤只應進行一次,以避免材料熱老化。
問:"反向安裝組裝"係咩意思?
答:佢表示器件係打算安裝喺PCB嘅反面,而唔係典型嘅元件面,通常係出於美觀原因(透過電路板觀看)。推薦嘅焊接圖案就係為此而設計嘅。
10. 工作原理同技術趨勢
10.1 基本工作原理
LED係一種半導體二極管。當喺p-n結兩端施加超過其帶隙嘅正向電壓時,電子同埋空穴會復合,以光子(光)嘅形式釋放能量。特定材料InGaN具有對應於藍光發射嘅帶隙。藍寶石基板為生長InGaN外延層提供晶體基底。
10.2 行業趨勢
使用InGaN技術製造藍光(以及通過熒光粉轉換嘅白光)LED代表咗固態照明嘅重大進步。顯示組件嘅趨勢包括持續提高發光效率(每瓦亮度)、進一步小型化、通過更嚴格嘅分級改善顏色一致性,以及增強惡劣環境下嘅可靠性。正如呢款器件所見,邁向無鉛同埋符合RoHS嘅封裝係行業標準要求。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦電能發出嘅光通量,越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源發出嘅總光量,俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度(Viewing Angle) | °(度),例如120° | 光強降至一半時嘅角度,決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫(CCT) | K(開爾文),例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖,低值偏黃/暖,高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數(CRI / Ra) | 無單位,0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力,Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性,用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差(SDCM) | 麥克亞當橢圓步數,例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標,步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長(Dominant Wavelength) | nm(納米),例如620nm(紅) | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈(Spectral Distribution) | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓(Forward Voltage) | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓,類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf,多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流(Forward Current) | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動,電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流(Pulse Current) | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流,用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制,否則過熱損壞。 |
| 反向電壓(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓,超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力,值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計,否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受(ESD Immunity) | V(HBM),例如1000V | 抗靜電打擊能力,值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施,尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C,壽命可能延長一倍;過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率(Lumen Maintenance) | %(例如70%) | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低;陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝(Flip Chip) | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高,適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上,部分轉化為黃/紅光,混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構,控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組,每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配,提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組,確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性,避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組,每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮,記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命(結合TM-21)。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質(例如鉛、汞)。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目,提升市場競爭力。 |