LTS-4817CKS-P LED顯示屏規格書 - 0.39吋數碼高度 - AlInGaP黃色 - 2.6V正向電壓 - 70mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-4817CKS-P係一款高性能、表面貼裝、單數碼LED顯示屏模組。佢專為需要清晰、明亮數碼顯示嘅緊湊型應用而設計。呢款器件採用先進嘅AlInGaP（鋁銦鎵磷）LED晶片技術，喺GaAs基板上生長，以高效率同出色嘅色彩純度聞名，特別係喺黃色光譜。顯示屏採用灰色面配白色段，提供高對比度以達至最佳可讀性。佢配置為共陽極器件，呢種係簡化多位數應用中驅動電路嘅標準配置，並包含一個右側小數點。

1.1 主要特點同優勢

• 緊湊尺寸：具備0.39吋（10.0毫米）數碼高度，適合空間有限嘅應用。
• 卓越光學性能：提供高亮度同高對比度，確保喺光線充足嘅環境下都有出色嘅字符外觀。
• 寬廣視角：從多個角度都能提供一致嘅可見度。
• 低功耗：專為節能操作而設計，每段嘅典型正向電流為20mA。
• 均勻段照明：連續、均勻嘅段確保數碼顯示清晰同專業。
• 高可靠性：固態結構提供長使用壽命，並能抵禦衝擊同震動。
• 品質保證：器件根據發光強度進行分類，確保唔同生產批次嘅亮度水平一致。
• 環保合規：封裝為無鉛，並符合RoHS（有害物質限制）指令。

1.2 目標應用同市場

呢款顯示屏非常適合需要數碼指示器嘅各種電子設備。典型應用包括工業儀器（例如面板儀表、計時器、計數器）、消費電器（例如微波爐、洗衣機、音響設備）、汽車儀表板（用於輔助顯示）、醫療設備，以及測試同測量設備。佢嘅SMD（表面貼裝器件）封裝使其非常適合自動化組裝流程，降低生產成本並提高大批量生產嘅可靠性。

2. 技術參數同客觀解讀

呢部分對規格書中定義嘅器件電氣同光學規格進行詳細、客觀嘅分析。

2.1 絕對最大額定值

呢啲額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。正常使用時唔建議喺或接近呢啲極限下操作。

• 每段功耗：70 mW。呢係單個LED段可以安全散熱嘅最大功率。
• 每段峰值正向電流：60 mA（喺1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度下）。呢個額定值僅適用於脈衝操作，唔應該用於連續直流驅動。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA。當環境溫度高於25°C時，呢個電流會以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 * (85°C - 25°C)) = 8.2 mA。
• 工作同儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。器件額定用於工業溫度範圍。
• 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，呢個係無鉛回流焊工藝嘅標準。

2.2 電氣同光學特性（典型值，25°C）

呢啲參數描述咗器件喺正常工作條件下嘅性能。

• 發光強度（I_V）：光輸出取決於電流。喺1mA低電流下，典型強度為650 µcd（微坎德拉）。喺10mA標準測試電流下，會顯著上升至8450 µcd。設計師必須根據所需亮度同功率預算選擇驅動電流。
• 正向電壓（V_F）：I_F=20mA時典型值為2.6V。呢個參數對於設計限流電路至關重要。最小值為2.05V，表明唔同LED之間存在一定差異。
• 峰值/主波長（λ_p/λ_d）：588 nm（峰值）同587 nm（主波長）。呢個確認發光位於可見光譜嘅黃色區域。
• 譜線半寬（Δλ）：15 nm。呢個窄帶寬係AlInGaP技術嘅特徵，有助於呈現純淨嘅色彩外觀。
• 反向電流（I_R）：V_R=5V時最大為100 µA。呢個參數僅用於測試目的；施加連續反向偏壓唔係正常操作條件。
• 發光強度匹配比：同一器件內各段最大為2:1。即係話最暗嘅段至少會係最亮段一半咁光，確保外觀均勻。
• 串擾：≤ 2.5%。呢個指定咗相鄰未點亮段嘅最大意外漏光量，對於顯示清晰度好重要。

3. 分級系統解釋

規格書指出器件根據發光強度進行分類。呢個意味住一個分級過程，LED喺生產後根據喺指定測試電流（可能係10mA或20mA）下測量到嘅光輸出（以µcd為單位）進行分類。呢個確保客戶收到亮度水平一致嘅部件。雖然呢份文件冇詳細說明具體嘅分級代碼，但設計師應該向製造商查詢可用嘅強度分級，以確保其應用中嘅一致性，特別係當並排使用多個顯示屏時。

4. 性能曲線分析

規格書參考咗典型電氣/光學特性曲線。雖然文中冇提供具體圖表，但呢類器件嘅標準曲線通常包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：顯示正向電壓同正向電流之間嘅關係。佢係非線性嘅，一旦正向電壓超過二極管嘅閾值（AlInGaP約為2V），電流就會急劇增加。
• 發光強度 vs. 正向電流：呢條曲線喺好大範圍內通常係線性嘅。強度隨電流成比例增加，直到達到熱飽和點。
• 發光強度 vs. 環境溫度：顯示光輸出如何隨結溫升高而下降。AlInGaP LED表現出負溫度係數，即係話亮度會隨溫度升高而下降。
• 光譜分佈：一張顯示喺波長範圍內相對光輸出嘅圖表，以587-588 nm為中心，具有指定嘅15 nm半寬。

設計師應該使用呢啲曲線來優化驅動條件、了解熱效應，並預測唔同操作環境下嘅性能。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸

器件封裝喺表面貼裝封裝內。規格書中嘅關鍵尺寸註釋包括：所有尺寸均以毫米為單位，一般公差為±0.25毫米。顯示屏表面有特定嘅品質控制：段上嘅異物必須≤10密耳，表面油墨污染≤20密耳，段內氣泡≤10密耳，反射器彎曲≤其長度嘅1%。塑膠引腳嘅毛刺限制為最大0.14毫米。呢啲規格確保一致嘅物理外觀同可靠嘅安裝。

5.2 引腳連接同極性

內部電路圖同引腳連接表顯示7段數碼同小數點採用共陽極配置。兩個共陽極引腳（引腳3同8）內部連接。段A至G同小數點（DP）嘅陰極分別喺唔同嘅引腳上（1, 2, 4, 5, 6, 7, 9, 10）。引腳5被識別為右側小數點嘅陰極。正確識別極性對於電路設計至關重要，以避免LED反向偏壓。

5.3 推薦焊接焊盤圖案

提供咗一個焊盤圖案圖來指導PCB（印刷電路板）設計。遵循呢個推薦嘅圖案（包括適當嘅焊盤尺寸、間距同散熱設計）對於喺回流焊接期間實現可靠嘅焊點同保持連接嘅機械完整性至關重要。

6. 焊接同組裝指引

6.1 SMT焊接說明

器件專為回流焊接而設計。關鍵說明包括：

• 回流曲線：最高峰值溫度為260°C。建議預熱階段為120-150°C，最長120秒。
• 工藝限制：回流工藝循環次數必須少於兩次。如果需要進行第二次焊接（例如，對於雙面板），必須喺第一次同第二次焊接過程之間完全冷卻至正常環境溫度。
• 手動焊接：如果使用烙鐵，烙鐵頭溫度唔應超過300°C，接觸時間應限制為最多3秒。

遵循呢啲指引可以防止LED晶片、塑膠封裝同內部引線鍵合受到熱損壞。

6.2 濕度敏感性同儲存

SMD顯示屏以防潮包裝運輸。佢哋必須儲存喺30°C或以下同60%相對濕度（RH）或以下嘅環境中。一旦密封袋打開，組件就會開始從大氣中吸收水分。如果部件冇立即使用，又冇儲存喺受控嘅乾燥環境中（例如乾燥櫃），就必須喺回流焊接前進行烘烤，以防止喺高溫回流過程中因水汽快速膨脹而導致爆米花效應或分層。規格書提供咗具體嘅烘烤條件：捲盤上嘅部件喺60°C下烘烤≥48小時，或者散裝部件喺100°C下烘烤≥4小時 / 125°C下烘烤≥2小時。烘烤只應進行一次。

7. 包裝同訂購信息

7.1 包裝規格

器件以壓紋載帶形式供應，捲喺捲盤上，適合自動貼片機。

• 捲盤尺寸：標明標準13吋同22吋捲盤尺寸。
• 載帶：提供咗尺寸並符合EIA-481-C標準。帶厚度為0.40 ±0.05毫米。
• 包裝數量：一個13吋捲盤包含800件。一個22吋捲盤包含45.5米長嘅載帶。剩餘批次嘅最小包裝數量為200件。
• 引帶同尾帶：載帶包括引帶（最小400毫米）同尾帶（最小40毫米），以便機器裝載。

7.2 部件編號同版本

基本部件編號係LTS-4817CKS-P。後綴-P可能表示特定變體或包裝類型。規格書本身有修訂歷史（版本A，生效日期2020年11月1日），設計師必須始終使用最新版本，以確保擁有最新嘅規格。

8. 應用註釋同設計考慮

8.1 典型應用電路

對於像LTS-4817CKS-P咁樣嘅共陽極顯示屏，陽極（引腳3同8）連接到正電源電壓（V_CC）。每個陰極引腳（用於段A-G同DP）連接到一個限流電阻，然後連接到驅動IC（例如解碼器/驅動器或微控制器GPIO引腳）嘅輸出。驅動器將電流吸入地以點亮段。限流電阻（R_LIMIT）嘅值使用歐姆定律計算：R_LIMIT= (V_CC- V_F) / I_F，其中V_F係LED嘅正向電壓（使用典型值2.6V），I_F係所需嘅正向電流（例如10mA或20mA）。

8.2 設計考慮

• 電流驅動：切勿將LED直接連接到電壓源而冇限流機制（電阻或恆流驅動器），以防止熱失控同損壞。
• 多路復用：對於多位數顯示屏，通常使用多路復用技術以較少嘅驅動引腳控制多個段。呢個涉及快速循環為每個數碼嘅共陽極供電。LTS-4817CKS-P嘅峰值電流額定值（60mA脈衝）允許喺多路復用期間使用更高嘅瞬時電流，以達到所需嘅平均亮度。
• 熱管理：雖然器件本身功耗低，但PCB佈局應考慮散熱，特別係喺較高電流或高環境溫度下驅動時。焊盤周圍足夠嘅銅面積會有幫助。
• ESD保護：LED對靜電放電（ESD）敏感。組裝期間應遵守標準嘅ESD處理預防措施。

9. 技術比較同區分

LTS-4817CKS-P通過使用AlInGaP技術實現黃色發光來區分自己。同舊技術（如GaAsP）相比，AlInGaP提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同驅動電流下實現更亮嘅輸出、更好嘅溫度穩定性同更優越嘅色彩純度（更窄嘅光譜寬度）。佢嘅SMD封裝同0.39吋數碼尺寸使其喺其他SMD數碼顯示屏中具有良好嘅定位，喺可讀性同節省電路板空間之間取得平衡。包含強度分級係需要均勻外觀嘅應用嘅關鍵品質區分因素。

10. 常見問題（FAQ）

Q1: 峰值波長（λ_p）同主波長（λ_d）有咩唔同？

A1: 峰值波長係發射光譜強度達到最大值時嘅波長。主波長係與LED輸出嘅感知顏色相匹配嘅單色光波長。對於像呢款咁樣嘅窄光譜LED，佢哋非常接近（587nm vs 588nm）。

Q2: 我可以連續以25mA驅動呢個LED嗎？

A2: 可以，但前提係環境溫度（T_a）喺或低於25°C。喺更高嘅環境溫度下，你必須根據指定嘅0.28 mA/°C降額因子降低電流，以避免超過最高結溫並降低可靠性。

Q3: 如果我唔應該反向操作，點解反向電流測試咁重要？

A3: I_R測試係一種品質控制措施。高反向漏電流可能表明LED晶片PN結存在缺陷。

Q4: 我嘅組裝工藝需要兩次回流焊。呢個允許嗎？

A4: 允許，但嚴格限制為最多兩次。你必須確保電路板同組件喺第一次同第二次回流循環之間完全冷卻至室溫。

11. 實際應用示例

場景：設計一個簡單嘅數碼計時器顯示。

一位設計師正在創建一個倒數計時器，使用2位數顯示分鐘同秒。佢哋會使用兩個LTS-4817CKS-P器件。每個數碼嘅共陽極會連接到微控制器配置為輸出嘅唔同GPIO引腳。14個陰極引腳（每個數碼嘅7段 + DP）會喺兩個數碼之間連接埋一齊（即所有'A'段陰極連接，所有'B'段陰極連接，等等），每個都連接到一個限流電阻，然後連接到一個能夠吸入所需電流嘅GPIO引腳或外部驅動IC。微控制器會使用時分多路復用：佢會打開分鐘數碼嘅陽極，設置所需分鐘數嘅陰極圖案，等待短時間（例如5ms），然後關閉該陽極，打開秒數碼嘅陽極，設置秒數嘅陰極圖案，等待，然後重複。呢個過程發生得比人眼能夠感知嘅速度快，創造出兩個數碼都連續點亮嘅錯覺。每個數碼上嘅右側小數點可以用作分鐘同秒之間閃爍嘅冒號分隔符。

12. 技術原理介紹

LTS-4817CKS-P基於喺砷化鎵（GaAs）基板上外延生長嘅AlInGaP半導體材料。當喺呢種材料嘅PN結上施加正向電壓時，電子同空穴被注入到有源區，喺度佢哋復合。呢個復合過程以光子（光）嘅形式釋放能量。晶格中鋁、銦、鎵同磷原子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）。對於呢款器件，成分被調整為產生黃色波長範圍（約587-588 nm）嘅光子。然後晶片被封裝喺一個模製塑膠透鏡中，該透鏡塑造光輸出並提供環境保護。

13. 行業趨勢同發展

像LTS-4817CKS-P呢類顯示技術嘅趨勢係追求更高效率，允許喺更低功耗下實現更亮嘅顯示，呢個對於電池供電設備至關重要。同時亦持續推動小型化，同時保持或提高可讀性。集成係另一個趨勢，驅動電子器件有時會整合到顯示屏模組本身，以簡化系統設計。此外，材料同封裝嘅進步正在改善LED嘅熱性能同長期可靠性，使其能夠用於更苛刻嘅環境。雖然全彩、點陣同OLED顯示屏喺高端應用中不斷擴展，但像呢款咁樣嘅單數碼、單色LED顯示屏由於其簡單性、穩健性、低成本同喺各種照明條件下嘅出色可讀性，仍然具有高度相關性。