LTS-2807CKD-P LED顯示屏規格書 - 0.2英吋數碼高度 - 超紅光 - 2.6V正向電壓 - 70mW功耗 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

LTS-2807CKD-P係一款表面貼裝器件（SMD），設計為單數碼數字顯示屏。佢嘅核心功能係喺一個緊湊、現代化嘅封裝內提供清晰可靠嘅數字指示，適合自動化組裝流程。呢款器件採用先進嘅AlInGaP（鋁銦鎵磷）外延層，喺GaAs基板上生長，以產生其特有嘅超紅光發射。選擇呢種材料技術係因為佢喺產生高亮度紅光方面具有高效率同穩定性。視覺設計採用灰色面板配白色段標記，呢種組合旨在最大化各種照明條件下嘅對比度同可讀性，令佢適合用於空間有限且可讀性至關重要嘅消費電子產品、儀錶板同工業控制介面。

1.1 主要特點同優勢

呢款產品由幾個關鍵性能同可靠性特點定義，令佢喺小型顯示屏市場中脫穎而出。

• 緊湊外形：數碼高度為0.2英吋（5.08毫米），可以整合到密集嘅PCB中，而唔會犧牲數字大小。
• 光學性能：顯示屏提供高亮度同出色對比度，得益於AlInGaP晶片同灰底白字設計。寬廣視角確保從唔同位置都睇得到。
• 段均勻性：段嘅設計旨在實現連續同均勻嘅照明，防止可能損壞字符外觀嘅熱點或暗區。
• 能源效率：佢功耗低，有助於降低整體系統功耗。
• 質量同可靠性：器件具有固態可靠性，並按發光強度分類，即係話單元會根據亮度進行分級。佢亦採用符合RoHS環保指令嘅無鉛封裝。

2. 技術規格深入分析

呢部分提供咗器件喺規定條件下嘅操作極限同性能特徵嘅詳細、客觀分析。

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。喺呢啲極限下或接近呢啲極限操作係唔保證嘅。

• 每段功耗：最大70 mW。超過呢個值可能導致過熱同災難性故障。
• 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）。呢個係用於短暫、高強度閃光。
• 每段連續正向電流：25°C時為25 mA。呢個額定值會隨住環境溫度（Ta）升高超過25°C而線性降低，降額率為0.28 mA/°C。例如，喺85°C時，最大連續電流約為25 mA - (0.28 mA/°C * 60°C) = 8.2 mA。
• 溫度範圍：操作同儲存溫度範圍係-35°C至+105°C。
• 焊接耐受度：器件可以承受260°C嘅烙鐵焊接3秒，烙鐵頭必須位於安裝平面下方至少1/16英吋。

2.2 電氣同光學特性

呢啲係喺Ta=25°C下測量嘅典型性能參數，代表正常操作條件下嘅預期行為。

• 發光強度（Iv）：光輸出取決於電流。喺正向電流（I_F）為1 mA時，強度範圍為201至650 µcd（微坎德拉）。喺10 mA時，典型值升至8250 µcd。呢啲測量值有±15%嘅公差。
• 波長特性：器件發射超紅光譜。峰值發射波長（λ_p）為650 nm。主波長（λ_d）為639 nm，公差為±1 nm。譜線半寬（Δλ）為20 nm，表示發射光波長嘅擴散範圍。
• 正向電壓（V_F）：喺I_F=20 mA時，典型值為2.6V，公差為±0.1V。規定最小值為2.05V。
• 反向電流（I_R）：喺反向電壓（V_R）為5V時，最大100 µA。呢個參數僅供測試用途；器件唔係設計用於連續反向偏壓操作。
• 發光強度匹配比：喺I_F=1 mA時，相似光區域內段之間嘅最大比率為2:1。呢個規定咗段之間最大允許嘅亮度變化。
• 串擾：規定為≤ 2.5%，指當相鄰段被驅動時，非選中段嘅非預期照明。

3. 分級同分檔系統

規格書指出產品按發光強度分類，即暗示咗一個分檔過程。

• 發光強度分檔：器件會根據佢哋喺標準測試電流（例如，1 mA或10 mA）下測量到嘅光輸出進行測試同分類。咁樣確保設計師獲得亮度水平一致嘅LED，以實現均勻嘅顯示外觀。
• 波長分檔：雖然無明確話係分檔，但主波長嘅嚴格公差（±1 nm）表明咗嚴格嘅製程控制，令所有單元嘅顏色輸出非常一致。
• 正向電壓篩選：規定嘅V_F公差為±0.1V，表明零件可能經過篩選以符合呢個電氣參數，有助於驅動電路行為一致。

4. 性能曲線分析

雖然提供嘅PDF摘錄提到典型曲線但無顯示出嚟，但對此類器件嘅標準分析會包括：

• I-V（電流-電壓）曲線：會顯示正向電壓同電流之間嘅指數關係，AlInGaP紅光LED嘅膝點電壓約為2.0-2.2V。
• 發光強度 vs. 正向電流（I_v-I_F）：預期喺較低電流下接近線性，喺較高電流下可能由於熱效應同效率下降而顯示飽和效應。
• 發光強度 vs. 環境溫度：會顯示隨住結溫升高，光輸出減少，呢個係設計可靠性嘅關鍵因素。
• 光譜分佈：顯示強度與波長關係嘅圖，以650 nm（峰值）為中心，半寬為20 nm，確認超紅光色點。

5. 機械同封裝信息

5.1 封裝尺寸

器件有定義嘅SMD佔位面積。關鍵尺寸註釋包括：所有尺寸均以毫米為單位，除非另有說明，一般公差為±0.25 mm。註明咗特定質量控制，例如異物、墨水污染、段區域內氣泡同塑料引腳毛刺嘅限制。由於封裝尺寸細小，零件標記縮寫為2807CKD-P（省略咗LTS前綴）。

5.2 內部電路同引腳排列

器件採用共陽極配置。內部電路圖顯示十個引腳，對應以下連接：兩個引腳專用於共陽極（引腳3同8）。其餘引腳係段A、B、C、D、E、F、G同小數點（DP）嘅獨立陰極。引腳1列為無連接。呢種配置需要向共陽極引腳提供電流源，並向獨立陰極引腳提供電流沉，以點亮段。

6. 焊接同組裝指引

6.1 SMT焊接說明

器件設計用於回流焊接製程。一個關鍵限制係回流製程循環次數必須少於兩次。如果需要第二次回流（例如，用於雙面組裝），電路板必須喺第一次同第二次製程之間冷卻至常溫。

• 回流曲線（最多2個循環）：預熱至120-150°C，最多120秒。峰值溫度不得超過260°C。
• 手工焊接（最多1個循環）：如果使用烙鐵，烙鐵頭溫度不得超過300°C，接觸時間必須限制喺最多3秒。

6.2 推薦焊接圖案

提供咗用於PCB設計嘅焊盤圖案（佔位面積）。遵循呢個圖案對於形成可靠焊點、正確對齊同回流期間嘅熱管理至關重要。

6.3 濕度敏感性同儲存

元件以防潮包裝運輸。佢哋必須儲存喺≤30°C同≤60%相對濕度（RH）嘅環境中。一旦密封袋打開，元件就開始從環境中吸收水分。如果佢哋唔係立即使用，又唔係儲存喺乾燥櫃中（<典型為10% RH），佢哋必須喺回流焊接前進行烘烤，以防止因水汽快速膨脹而引起嘅爆米花或分層損壞。

• 烘烤條件：如果元件喺捲帶上：60°C烘烤≥48小時。如果元件係散裝：100°C烘烤≥4小時或125°C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

器件以帶狀捲盤形式提供，用於自動拾放組裝。

• 捲盤尺寸：提供咗元件載帶同整體捲盤嘅尺寸（例如，標明咗13英吋同22英吋捲盤選項）。
• 載帶：由黑色導電聚苯乙烯合金製成。尺寸符合EIA-481-D標準。帶厚度為0.30 ±0.05 mm。
• 包裝數量：標準13"捲盤包含1000件。22"捲盤包含56.5米長嘅帶。剩餘捲盤嘅最小訂購量為250件。
• 引導帶同尾帶：捲盤包括用於機器送料嘅引導帶（最少400mm）同尾帶（最少40mm）。

8. 應用註釋同設計考慮

8.1 預期用途同限制

顯示屏設計用於辦公室、通訊同家庭應用中嘅普通電子設備。佢唔適用於安全關鍵或高可靠性應用，喺呢啲應用中，故障可能會危及生命或健康（例如，航空、醫療系統），除非事先諮詢並可能獲得認證。

8.2 關鍵設計規則

• 驅動電路保護：驅動電路必須包含防止反向電壓同電壓瞬變嘅保護，因為呢啲會立即損壞LED結。
• 電流限制：務必使用串聯限流電阻或恆流驅動器。切勿將LED直接連接到電壓源。根據電源電壓（V_supply）、LED正向電壓（V_F~2.6V）同所需正向電流（I_F）計算電阻值。公式：R = (V_supply- V_F) / I_F.
• 熱管理：遵守功耗同電流降額規則。喺超過推薦極限嘅電流或環境溫度下操作會加速光輸出衰減（流明衰減），並可能導致過早故障。如果喺接近最大額定值下操作，請確保足夠嘅PCB銅面積或散熱過孔。
• 多路復用：對於使用多路復用嘅多位數顯示屏，確保脈衝模式下嘅峰值電流唔超過60 mA絕對最大額定值，並計算平均電流以保持喺連續電流額定值內。

9. 技術比較同差異化

同舊技術（如GaAsP（磷化鎵砷）紅光LED）相比，LTS-2807CKD-P中嘅AlInGaP技術提供顯著更高嘅發光效率，從而喺相同輸入電流下實現更大亮度。佢通常仲提供更好嘅波長穩定性，無論喺溫度變化定係使用壽命期間。同啲使用藍光/白光LED加彩色濾光片嘅白色段顯示屏相比，單色AlInGaP晶片提供純正嘅色彩飽和度，並且對於目標紅光顏色可能具有更高效率。佢嘅SMD封裝同通孔LED顯示屏相比，提供更好嘅機械穩固性同適合大批量自動化製造。

10. 常見問題（FAQ）

10.1 基於技術參數

問：用5V電源時，我應該用幾大嘅電阻值？

答：對於典型正向電壓2.6V同所需電流10 mA，計算如下：R = (5V - 2.6V) / 0.01A = 240歐姆。使用最接近嘅標準值（例如，240Ω或220Ω）。務必驗證電路中嘅實際電流。

問：我可以用20 mA連續驅動佢嗎？

答：可以，20 mA低於25°C時嘅25 mA最大值。不過，你必須檢查環境溫度。如果操作環境高於25°C，你必須對電流進行降額。喺70°C時，最大電流會係25 mA - (0.28 mA/°C * 45°C) ≈ 12.4 mA。

問：如果我唔應該反向操作，點解反向電流額定值重要？

答：佢係一個質量同漏電指標。高反向電流可能表示結有缺陷。呢個額定值仲指示咗所需嘅保護水平；任何超過5V或導致電流超過100 µA嘅反向偏壓事件都會造成損壞。

問：2:1發光強度匹配比對我嘅設計意味住乜？

答：意思係喺相同測試條件下，一個數碼中最暗嘅段嘅亮度唔可以低於最亮段嘅一半。咁樣確保視覺均勻性。對於關鍵應用，你可以從更嚴格嘅分檔中選擇。

11. 實際應用示例

場景：為消費電器設計一個單數碼溫度讀數顯示。

LTS-2807CKD-P係一個理想選擇。微控制器（MCU）端口引腳可以吸收電流（連接到段陰極）。一個單PNP晶體管或專用驅動器IC可以向共陽極引腳提供電流。MCU韌體實現一個7段解碼器，如果使用多位數，仲會實現一個多路復用定時器。灰色面板/白色段提供咗同電器邊框嘅出色對比度。低功耗符合能源效率目標。設計師必須確保PCB佈局包含推薦嘅焊盤圖案，為每個陰極串聯一個限流電阻（或使用恆流驅動器IC），並喺製造過程中遵循回流曲線指引。元件喺捲盤打開後必須儲存喺乾燥環境中，直到組裝日期。

12. 工作原理

器件基於半導體P-N結中嘅電致發光原理運作。當施加超過結內建電勢（AlInGaP約為2.0-2.2V）嘅正向電壓時，來自N型材料嘅電子同來自P型材料嘅空穴會注入穿過結。佢哋喺有源區（AlInGaP量子阱層）中復合。呢部分復合能量嘅一部分以光子（光）形式釋放。外延層中鋁、銦、鎵同磷嘅特定成分決定咗帶隙能量，直接定義咗發射光嘅波長（顏色）——喺呢個情況下，係約650 nm嘅超紅光。共陽極配置內部連接所有LED段嘅陽極，通過每個數碼只需要一個電流源節點來簡化驅動電路。

13. 技術趨勢

使用AlInGaP製造紅光同琥珀光LED代表咗一種成熟且高度優化嘅技術。顯示LED嘅當前趨勢集中喺幾個領域：1)提高效率：持續研究旨在減少高電流下嘅效率下降，並改善從晶片封裝中提取光嘅效率。2)小型化：雖然0.2英吋係標準，但超緊湊設備中對更細數碼高度有需求。3)集成化：趨勢包括將LED顯示屏同驅動器IC同控制器結合喺多晶片模組或系統級封裝（SiP）解決方案中，以簡化終端產品設計。4)增強可靠性：封裝材料同晶片貼裝技術嘅改進持續推動操作壽命同對無鉛焊接所需更高溫度回流曲線嘅耐受度。