目錄
1. 產品概覽
LTS-4817SKR-P係一款表面貼裝器件(SMD),設計為單數碼數字顯示屏。佢嘅核心功能係喺各種電子應用中提供清晰、明亮嘅數字讀數。呢款器件採用咗基於GaAs基板嘅AlInGaP(磷化鋁銦鎵)半導體技術,以產生其標誌性嘅超級紅光。呢種材料選擇係實現紅光譜內高亮度同高效率嘅關鍵。顯示屏採用灰色面配白色段嘅組合,呢種設計旨在最大化對比度同可讀性,特別係喺環境光條件下。佢專門設計為適合反向裝配工藝,為PCB設計同最終產品美觀提供靈活性。
1.1 主要特點同優勢
- 數碼尺寸:具備0.39吋(10.0毫米)嘅數碼高度,喺可見性同電路板空間效率之間取得平衡。
- 段質量:提供連續、均勻嘅段,確保字符外觀一致,冇空隙或唔規則。
- 電源效率:為低功耗要求而設計,適合電池供電或注重能源嘅應用。
- 光學性能:提供高亮度同高對比度,確保極佳嘅易讀性。寬視角保持咗從唔同角度嘅可見性。
- 可靠性:得益於固態可靠性,冇活動部件,從而具有長使用壽命。
- 分級:器件根據發光強度進行分類(分級),確保多位數顯示屏嘅亮度匹配一致。
- 合規性:封裝係無鉛嘅,根據RoHS(有害物質限制)指令製造。
1.2 器件識別
零件編號LTS-4817SKR-P解碼咗器件嘅關鍵屬性:一款具有超級紅光發射、共陽極配置同右側小數點嘅單數碼顯示屏。呢個特定配置對於正確嘅電路設計同引腳映射至關重要。
2. 技術規格深入探討
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。唔建議喺呢啲極限或接近極限下連續操作器件。
- 每段功耗:最大70毫瓦。
- 每段峰值正向電流:90毫安(喺脈衝條件下:1/10佔空比,0.1毫秒脈衝寬度)。
- 每段連續正向電流:喺25°C時為25毫安。當環境溫度高於25°C時,呢個額定值以0.28毫安/°C嘅速率線性遞減。
- 溫度範圍:操作同儲存溫度範圍係-35°C至+105°C。
- 焊接耐受性: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時測量嘅典型性能參數。
- 發光強度(IV):喺正向電流(IF)為1毫安時,範圍從500微燭光(最小)到1600微燭光(典型)。喺IF=10毫安時,典型強度為20,800微燭光。強度係使用匹配CIE明視覺響應曲線嘅濾光片測量嘅。
- 波長:峰值發射波長(λp)為639納米(典型)。主波長(λd)為631納米(典型)。譜線半寬(Δλ)為20納米(典型)。呢啲定義咗純紅色嘅輸出。
- 正向電壓(VF):每個LED晶片,典型值為2.6V,喺IF=20毫安時最大值為2.6V。最小值為2.05V。
- 反向電流(IR):喺反向電壓(VR)為5V時,最大100微安。呢個參數僅用於測試目的;器件唔係為連續反向偏壓操作而設計。
- 強度匹配比:相似光區域內各段之間嘅發光強度比,喺IF=1毫安時最大為2:1,確保外觀均勻。
- 串擾:規定為≤2.5%,最小化相鄰段之間嘅唔需要嘅漏光。
2.3 分級系統解釋
規格書指出器件根據發光強度進行分類。呢個意思係LED會根據佢哋喺標準測試電流下測量到嘅光輸出進行測試同分類(分級)。呢個過程確保咗當喺單個顯示屏(例如時鐘或儀表)中使用多個數碼時,所有數碼都會有一致嘅亮度水平,防止某個數碼明顯比旁邊嘅數碼暗或亮。設計師可以指定一個分級代碼來保證呢種一致性。
3. 性能曲線分析
規格書參考咗典型性能曲線,呢啲曲線以圖形方式表示關鍵參數之間嘅關係。雖然提供嘅文本中冇詳細說明具體圖表,但呢類器件嘅標準曲線通常包括:
- 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線):顯示指數關係,對於設計限流電路至關重要。
- 發光強度 vs. 正向電流:展示光輸出如何隨電流增加而增加,直至達到最大額定極限。
- 發光強度 vs. 環境溫度:說明光輸出隨結溫升高而降低,突顯熱管理嘅重要性。
- 光譜功率分佈:顯示喺唔同波長下發射光嘅相對強度嘅圖表,圍繞639納米峰值。
呢啲曲線允許工程師預測器件喺非標準條件(唔同電流、溫度)下嘅行為,並為性能同可靠性優化佢哋嘅設計。
4. 機械同封裝資訊
4.1 封裝尺寸
器件具有特定嘅物理尺寸,除非另有說明,公差為±0.25毫米。關鍵尺寸注意事項包括段內異物限制(≤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%)同最大塑膠引腳毛刺(0.14毫米)。詳細嘅尺寸圖對於創建PCB封裝至關重要。
4.2 內部電路同引腳排列
顯示屏採用共陽極配置。內部電路圖顯示咗十個引腳連接到七個段(A-G)同小數點(DP)嘅陽極同陰極。
引腳連接表:
- 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:陰極DP(小數點)
- 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
引腳3同引腳8喺內部都連接到共陽極。呢種雙陽極引腳設計有助於電流分佈同熱管理。
4.3 推薦焊接圖案
規格書提供咗兩種唔同嘅PCB焊盤圖案(封裝)設計:一種用於正常安裝,一種用於反向安裝。反向安裝圖案包括PCB中嘅一個切口。使用正確嘅圖案對於形成正確嘅焊點、機械穩定性同實現預期嘅視覺效果(反向安裝嘅齊平安裝)至關重要。
5. 焊接同組裝指引
5.1 SMT焊接說明
呢款器件適用於表面貼裝技術(SMT)組裝。關鍵說明包括:
- 回流焊接(主要方法):最多兩個回流週期。週期之間需要冷卻至常溫。
- 預熱:120–150°C
- 預熱時間:最多120秒
- 峰值溫度:最高260°C
- 液相線以上時間:最多5秒
- 手動焊接(烙鐵):應限於一次性維修。最高烙鐵溫度為300°C,每個焊點最大焊接時間為3秒。
超過呢啲熱曲線或週期次數可能會損壞塑膠封裝或內部LED晶粒。
5.2 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同≤60%相對濕度(RH)嘅環境中。一旦密封袋打開,組件就開始從空氣中吸收水分。如果零件冇立即使用,並且冇儲存喺受控嘅乾燥環境中(例如乾燥櫃),佢哋必須喺回流焊接過程之前進行烘烤,以防止加熱期間因水蒸氣快速膨脹而導致爆米花或封裝開裂。
烘烤條件(僅一次):
- 捲帶中嘅零件:60°C,≥48小時。
- 散裝零件:100°C,≥4小時或125°C,≥2小時。
6. 包裝同訂購資訊
6.1 包裝規格
器件以載帶同捲盤形式供應,用於自動貼片組裝。規格書詳細說明咗包裝捲盤同載帶嘅尺寸。
- 捲盤尺寸:提供標準捲盤尺寸。
- 載帶尺寸:為正常安裝同反向安裝器件提供單獨嘅規格,反映佢哋喺載帶中嘅唔同方向。關鍵載帶規格包括累積節距公差、彎曲度限制同符合EIA-481-C標準。
- 數量:標準13吋捲盤包含800件。剩餘數量嘅最小訂購量為200件。
- 前導/尾帶:捲盤包括用於機器處理嘅前導帶(最少400毫米)同尾帶(最少40毫米)。
6.2 標籤同可追溯性
載帶包括零件編號、日期代碼同分級代碼嘅標記,為製造同質量控制目的提供完整嘅可追溯性。
7. 應用筆記同設計考慮
7.1 典型應用場景
LTS-4817SKR-P非常適合需要緊湊SMD格式嘅明亮、可靠單數碼數字顯示屏嘅應用。常見用途包括:
- 消費電子:電子秤、廚房計時器、音響設備顯示屏。
- 工業設備:面板儀表、儀器讀數、控制系統狀態指示器。
- 汽車改裝:儀表組、行車電腦。
- 醫療設備:低功耗同高對比度係關鍵嘅便攜式監視器。
- 家用電器:微波爐、洗衣機、恆溫器(特別係採用反向安裝以獲得流線型、集成外觀)。
7.2 關鍵設計考慮
- 限流:LED係電流驅動器件。每個段或共陽極必須串聯一個限流電阻或恆流驅動電路,以防止超過最大連續正向電流,特別係考慮到隨溫度遞減。
- 熱管理:雖然每段功耗低,但必須考慮多位數設計中多個段嘅綜合熱量或喺高環境溫度下操作。足夠嘅PCB銅面積同通風有助於將結溫維持喺安全限度內。
- 反向安裝美觀:使用反向安裝選項時,確保PCB切口精確加工,並遵循推薦嘅焊盤圖案,以實現同前面板齊平嘅乾淨外觀。
- ESD保護:雖然呢份規格書中冇明確說明,但AlInGaP LED可能對靜電放電(ESD)敏感。組裝期間應遵守標準嘅ESD處理預防措施。
8. 技術比較同區分
LTS-4817SKR-P通過幾個關鍵屬性區分自己:
- 材料技術(AlInGaP):同舊技術(如GaAsP)相比,AlInGaP為紅色同琥珀色提供顯著更高嘅發光效率同更好嘅溫度穩定性,從而產生更明亮嘅顯示屏,顏色隨溫度同使用壽命更一致。
- 反向安裝能力:唔係所有SMD LED顯示屏都為反向安裝而設計或表徵。呢款器件指定嘅機械公差同提供嘅封裝使其成為呢種設計方法嘅可靠選擇。
- 強度分級:保證嘅強度匹配(2:1比例)係多位數顯示屏嘅關鍵功能,消除咗未分級零件可能出現嘅亮度不匹配。
- 寬視角同高對比度:晶片技術、灰色面同白色段嘅組合,旨在提供比唔同顏色組合嘅顯示屏更優越嘅寬角度可讀性。
9. 常見問題(FAQ)
Q1:峰值波長同主波長有咩唔同?
A1:峰值波長(λp)係發射光譜強度最大嘅波長。主波長(λd)係匹配LED感知顏色嘅單色光波長。對於呢種窄光譜紅光LED,佢哋好接近(639納米 vs. 631納米),但λd同人類顏色感知更相關。
Q2:點解有兩個共陽極引腳(3同8)?
A2:有兩個陽極引腳有助於將總正向電流(即所有點亮段嘅總和)分佈到兩個PCB走線同焊點上。呢樣改善咗電流處理能力,減少走線發熱,並增強機械連接可靠性。
Q3:我可唔可以直接用微控制器引腳驅動呢個顯示屏?
A3:唔可以。典型微控制器GPIO引腳無法提供或吸收足夠電流(每段25毫安,如果顯示數字'8',所有段可能超過175毫安)並且會損壞。你必須使用由微控制器控制嘅外部驅動器(例如晶體管陣列或專用LED驅動器IC)。
Q4:對於連續正向電流,從25°C線性遞減係咩意思?
A4:意思係最大安全連續電流隨溫度高於25°C而降低。遞減因子係0.28毫安/°C。例如,喺50°C環境溫度下,最大電流會係:25毫安 - [0.28毫安/°C * (50°C - 25°C)] = 25毫安 - 7毫安 = 每段18毫安。
Q5:打開包裝袋後係咪總係需要烘烤?
A5:烘烤係需要嘅僅當組件喺指定儲存條件(≤30°C/60% RH)之外暴露於環境濕度一段時間,允許吸收水分,並且喺佢哋進行回流焊接之前。如果立即使用或儲存喺乾燥環境中,可能唔需要烘烤。請查閱包裝袋上嘅MSL(濕度敏感等級)標籤以了解具體嘅暴露時間限制。
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。 |