LTS-2807SKG-P LED顯示屏規格書 - 0.2吋數碼高度 - AlInGaP綠色 - 2.4V正向電壓 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-2807SKG-P係一款專為現代表面貼裝應用而設計嘅緊湊型高性能單數碼顯示屏。佢具有0.2吋（5.08毫米）嘅數碼高度，適合空間有限但可讀性至關重要嘅設備。顯示屏採用先進嘅AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術產生明亮嘅綠光。呢種材料系統生長喺非透明嘅GaAs基板上，通過減少內部光散射同反射來提高對比度。器件外觀獨特，具有灰色面同白色段，增強字符清晰度。佢按發光強度分類，並提供符合RoHS指令嘅無鉛封裝，符合全球電子元件環保標準。

1.1 主要特點同優點

• 緊湊尺寸，高可讀性：0.2吋數碼高度喺極小佔用面積下提供清晰嘅數字讀數，適合消費電子產品、儀器儀表同控制面板。
• 卓越光學性能：AlInGaP晶片技術提供高亮度同出色對比度。連續、均勻嘅段確保字符外觀一致悅目，冇間隙或暗點。
• 能源效率：專為低功耗要求而設計，適合電池供電或注重能源嘅應用。
• 寬視角：顯示屏提供寬闊視角，確保數字讀數從唔同角度都清晰可見，呢點對用戶界面至關重要。
• 高可靠性：作為固態器件，相比機械顯示屏，佢提供長使用壽命、抗衝擊同振動，以及隨時間推移性能穩定。
• 質量保證：器件根據發光強度進行分類（分檔），允許設計師選擇亮度水平一致嘅部件，以確保面板外觀均勻。

1.2 器件配置

LTS-2807SKG-P配置為共陽極顯示屏。呢個意思係所有LED段嘅陽極內部連接至公共引腳（引腳3同引腳8）。通過向相應嘅陰極引腳施加接地（低）信號來控制各個段（A、B、C、D、E、F、G同小數點DP）。特定部件編號表示具有右側小數點嘅AlInGaP綠色共陽極顯示屏。呢種配置好常見，可以簡化驅動電路，因為可以向公共陽極施加恆定電壓，同時多路復用陰極信號來點亮唔同段。

2. 技術參數同特性

本節提供器件電氣同光學規格嘅詳細客觀分析，呢啲係電路設計同系統集成嘅基礎。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗壓力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。正常使用唔建議喺或接近呢啲極限下操作。

• 每段功耗：最大70 mW。超過呢個值會導致LED晶片過熱同加速老化。
• 每段峰值正向電流：60 mA，但僅限於脈衝條件下（1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度）。呢個額定值適用於短暫嘅高電流脈衝，唔適用於連續操作。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA。當環境溫度高於25°C時，呢個電流以0.28 mA/°C嘅速率線性降額。例如，喺85°C時，最大允許連續電流約為25 mA - (0.28 mA/°C * 60°C) = 8.2 mA。
• 工作同儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。器件喺非工作儲存期間同指定工作環境內可以承受呢啲極端溫度。
• 焊接溫度：引腳可以喺260°C下進行烙鐵焊接，最多3秒，測量點喺封裝安裝平面下方1/16吋（約1.6毫米）處。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺環境溫度（Ta）為25°C時測量嘅典型工作參數。設計師應將呢啲值作為正常工作條件嘅指南。

• 平均發光強度（I_V）：呢個係亮度嘅關鍵度量。
  • 典型值喺正向電流（I_F）為1 mA時為700 µcd（微坎德拉）。
  • 喺10 mA時，典型強度顯著上升到8400 µcd。電流同光輸出之間嘅關係喺工作範圍內通常係線性嘅。
  • 適用±15%嘅公差，意味實際強度可能喺唔同部件之間變化。
• 波長特性：
  • 峰值發射波長（λ_p）：574 nm（典型）。呢個係發射光功率最大嘅波長。
  • 譜線半寬（Δλ）：15 nm（典型）。呢個表示光譜純度；寬度越窄意味顏色越單色（純）嘅綠色。
  • 主波長（λ_d）：571 nm（典型，公差為±1 nm）。呢個係人眼感知嘅波長，對顏色規格至關重要。
• 每晶片正向電壓（V_F）：典型值為2.4 V（最小值2.0 V，公差±0.1V），喺I_F=20 mA時。呢個參數對於選擇適當嘅限流電阻或恆流驅動器至關重要。由於使用相同嘅LED晶片，各段之間嘅壓降相對一致。
• 反向電流（I_R）：喺反向電壓（V_R）為5V時最大100 µA。呢個測試僅用於特性描述；器件唔係設計用於反向偏壓下工作。
• 發光強度匹配比：喺1 mA驅動下，同一數碼內任何兩段之間最大為2:1。呢個確保視覺均勻性。
• 串擾：規定為≤ 2.5%。呢個係指當相鄰段被驅動時，由於內部光學或電氣洩漏導致某段出現唔需要嘅照明。

2.3 性能曲線分析

雖然提供嘅文本中冇詳細說明具體圖表，但呢類器件嘅典型曲線包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示正向電壓同電流之間嘅指數關係。膝點電壓約為2.0-2.4V，之後電流隨電壓小幅增加而快速增加。
• 發光強度 vs. 正向電流（I_Vvs. I_F）：一般係線性關係，確認喺安全工作區域內光輸出與驅動電流成正比。
• 發光強度 vs. 環境溫度：顯示隨著結溫升高，光輸出下降。相比其他技術，AlInGaP LED通常具有良好嘅高溫性能，但輸出仍會隨熱量下降。
• 光譜分佈：一個以574 nm（峰值）為中心嘅鐘形曲線，寬度由15 nm半寬定義，確認綠色光發射。

3. 機械同封裝資料

3.1 封裝尺寸

器件係表面貼裝封裝。關鍵尺寸注意事項包括：

• 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。
• 關鍵質量檢查包括段內異物限制（≤10密耳）、表面油墨污染（可接受≥20密耳）、段內氣泡（≤10密耳）同封裝彎曲（≤反射器長度嘅1%）。
• 由於封裝尺寸細小，器件上標記嘅部件編號縮寫為"2807SKG-P"；省略咗"LTS"前綴。

3.2 引腳配置同電路圖

顯示屏具有10引腳配置。內部電路圖顯示共陽極結構。引腳排列如下：

• 引腳1：段E陰極
• 引腳2：段D陰極
• 引腳3：公共陽極（CA）
• 引腳4：段C陰極
• 引腳5：小數點（DP）陰極
• 引腳6：段B陰極
• 引腳7：段A陰極
• 引腳8：公共陽極（CA）
• 引腳9：段F陰極
• 引腳10：段G陰極

引腳3同引腳8內部連接。呢種雙陽極設計有助於電流分佈同熱管理。喺PCB佈局同組裝期間，正確識別極性對於防止損壞至關重要。

3.3 推薦焊接圖案（焊盤圖形）

提供咗PCB設計嘅推薦焊盤圖形（焊盤圖形）。遵循呢個圖形可確保喺回流焊接過程中形成正確嘅焊點、機械穩定性同對齊。該圖形通常包括考慮焊膏體積同散熱嘅焊盤尺寸同間距。

4. 組裝、處理同可靠性

4.1 SMT焊接指引

器件專為回流焊接而設計。必須控制關鍵參數以防止熱損壞。

• 回流曲線：最多允許兩個回流週期。週期之間需要冷卻至正常環境溫度。
  • 預熱：120–150°C，最多120秒。
  • 峰值溫度：最高260°C。
  • 液相線以上時間：峰值溫度下最多5秒。
• 手動焊接：如有必要，烙鐵只能使用一次，烙鐵頭溫度唔超過300°C，接觸時間限制喺最多3秒。

4.2 濕度敏感性同儲存

同大多數具有塑料封裝嘅SMD元件一樣，呢款顯示屏對吸濕敏感，可能導致回流期間出現"爆米花"現象（封裝開裂）。

• 儲存：未開封嘅防潮袋應儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度下。
• 烘烤：如果袋子打開或部件暴露喺超過指定限制嘅潮濕環境中，必須喺回流前烘烤以去除水分。
  • 捲盤上部件：喺60°C下烘烤≥48小時。
  • 散裝部件：喺100°C下烘烤≥4小時或125°C下烘烤≥2小時。
• 重要：烘烤應只進行一次，以避免對封裝造成額外熱應力。

4.3 包裝規格

器件以帶狀包裝（捲盤）形式提供，用於自動組裝。

• 捲盤尺寸：提供用於兼容標準貼片設備（例如，13吋或22吋捲盤）。
• 載帶：由黑色導電聚苯乙烯合金製成。尺寸符合EIA-481-D標準。關鍵規格包括10個鏈輪孔距累積公差為±0.20毫米，以及喺250毫米長度內翹曲度喺1毫米內。
• 包裝數量：標準13吋捲盤包含1000件。22吋捲盤可容納56.5米載帶。剩餘捲盤嘅最小訂購量為250件。
• 引導/尾帶：包括至少400毫米引導段同40毫米尾帶段，以方便機器裝載。

5. 應用指引同設計考慮

5.1 應用範圍同警告

顯示屏適用於辦公室、通信同家庭應用中嘅普通電子設備。佢唔係為安全關鍵系統（例如，航空、醫療生命支持、交通控制）設計或認證，呢啲系統中嘅故障可能會危及生命或健康。對於呢類應用，必須諮詢製造商。

5.2 驅動電路設計

正確嘅設計對於可靠性同性能至關重要。

• 限流：始終使用串聯電阻或恆流驅動器將正向電流限制喺推薦嘅連續值（例如，典型亮度為10-20 mA）。超過最大額定值會導致嚴重嘅光輸出衰減同過早失效。
• 熱管理：如絕對最大額定值中規定，正向電流必須隨著環境溫度升高而降額。如果喺高溫環境中工作，請確保足夠嘅PCB銅面積或其他散熱措施。
• 反向電壓保護：驅動電路應包含保護措施（例如，串聯或並聯二極管），以防止喺LED段上施加反向電壓，呢樣會損壞佢哋。
• 多路復用：對於多位數應用，呢款共陽極顯示屏非常適合多路復用驅動。刷新率必須足夠高（通常>60 Hz）以避免可見閃爍。

5.3 典型應用場景

• 消費電子產品：數字時鐘、微波爐顯示屏、音頻設備讀數。
• 儀器儀表：面板儀表、測試設備、手持測量設備。
• 工業控制：過程控制指示器、定時器顯示屏、計數器讀數。
• 汽車售後市場：非關鍵內部顯示屏（例如，用於音響系統）。

6. 技術比較同差異化

同其他單數碼顯示屏相比，LTS-2807SKG-P提供特定優勢：

• 對比舊款紅色GaAsP/GaP顯示屏：AlInGaP技術提供顯著更高嘅發光效率（每mA更多光輸出）、更好嘅高溫性能同更飽和嘅綠色。
• 對比藍色/白色InGaN顯示屏：綠色AlInGaP LED通常具有較低嘅正向電壓（約2.4V vs. InGaN嘅約3.2V+），可能簡化低壓系統中嘅電源設計。
• 對比更大數碼顯示屏：0.2吋尺寸喺可讀性同節省電路板空間之間取得平衡，介於較小嘅0.15吋同較大嘅0.3吋或0.5吋數碼之間。
• 對比非分檔顯示屏：發光強度分類係需要均勻面板亮度應用嘅關鍵區別因素，減少對每位數手動校準或電流調整嘅需求。

7. 常見問題（FAQ）

Q1：兩個公共陽極引腳（3同8）嘅用途係咩？

A1：佢哋內部連接。有兩個引腳有助於分配總陽極電流，降低單個引腳/PCB走線中嘅電流密度，並可以改善封裝嘅散熱。

Q2：我可以直接用5V微控制器引腳驅動呢個顯示屏嗎？

A2：唔可以。你必須使用限流電阻。對於5V電源同典型V_F為2.4V，如果你想通過一段有10 mA電流，電阻值為 R = (5V - 2.4V) / 0.01A = 260 歐姆。270歐姆電阻係接近呢個計算嘅標準值。

Q3：點解對回流週期次數有限制？

A3：多次回流週期會使塑料封裝同內部鍵合線承受重複熱應力，可能導致分層、開裂或鍵合失效，影響可靠性。

Q4：實際上"按發光強度分類"係咩意思？

A4：製造商測試並將顯示屏分類到唔同嘅亮度檔（例如，高亮度檔同標準檔）。當你訂購時，你可以指定一個檔位代碼，以確保你批次中嘅所有顯示屏都具有非常相似嘅亮度，避免產品顯示屏出現明顯差異。

8. 設計案例研究

場景：為廚房電器設計緊湊型數字定時器。

要求：清晰嘅1位數讀數（0-9）、低功耗、喺高達60°C環境溫度下可靠運行，以及兼容自動組裝。

解決方案：LTS-2807SKG-P係理想選擇。

1. 電路設計：具有足夠I/O引腳嘅微控制器以靜態（非多路復用）配置驅動顯示屏以簡化設計。限流電阻放置喺公共陽極線上。考慮到60°C環境溫度，使用0.28 mA/°C降額因子，將正向電流設定為8 mA（從25 mA降額）。呢個提供足夠亮度，同時確保長期可靠性。
2. PCB佈局：使用推薦嘅焊接圖案。向陽極焊盤添加散熱連接，以方便焊接，同時保持良好嘅散熱路徑到接地層。
3. 組裝：使用貼片機從提供嘅帶狀包裝（捲盤）放置元件。使用峰值溫度為245°C嘅標準無鉛回流曲線，完全喺指定嘅260°C限制內。
4. 結果：最終產品具有明亮、均勻同可靠嘅數字顯示屏，滿足所有尺寸、性能同可製造性要求。

9. 技術同市場趨勢

AlInGaP技術：呢種材料系統喺1990年代推出，徹底改變咗高亮度紅色、橙色同黃色LED，以及後來嘅高效綠色LED。由於其相比舊技術具有卓越效率同熱穩定性，佢仍然係560-590 nm範圍內高性能綠色LED嘅主導技術。

市場方向：SMD指示燈同顯示元件嘅趨勢繼續朝向：

• 微型化：更細小嘅封裝，同時保持或提高亮度。
• 更高效率：每瓦更多流明，降低功耗同熱負荷。
• 增強可靠性：改進封裝材料同製造工藝，以喺苛刻環境中實現更長使用壽命。
• 集成化：將LED顯示屏與驅動IC或微控制器結合喺多芯片模組（MCM）或系統級封裝（SiP）解決方案中，以簡化最終產品設計。

LTS-2807SKG-P代表咗喺呢個不斷發展嘅格局中一款成熟且優化良好嘅產品，為廣泛應用提供咗經過驗證嘅尺寸、性能同成本平衡。