目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 主要特點同定位
- 2. 技術規格深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電氣同光學特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓(VF)分級
- 3.2 發光強度(IV)分級
- 3.3 色調(色度)分級
- 4. 性能曲線分析
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 封裝尺寸
- 5.2 引腳配置同電路圖
- 5.3 推薦焊接圖案
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接參數
- 6.2 靜電放電(ESD)預防措施
- 7. 包裝同訂購資訊
- 7.1 帶裝同捲盤包裝
- 8. 應用說明同設計考慮
- 8.1 典型應用電路
- 8.2 亮度同電流控制
- 8.3 熱管理
- 9. 技術比較同區別
- 10. 常見問題(FAQ)
- 10.1 兩個共陽極引腳有咩用?
- 10.2 我可以用3.3V微控制器驅動呢款顯示屏嗎?
- 10.3 點樣解讀色調級別代碼(例如S3-2)?
- 11. 實用設計案例研究
- 12. 技術原理
- 13. 行業趨勢
1. 產品概覽
LTS-4817SW-P 係一款表面貼裝、單數碼英數LED顯示屏模組。佢採用0.39吋(10.0毫米)數碼高度設計,適合需要細小、高可讀性數字或有限英數顯示嘅應用。呢款器件利用InGaN(氮化銦鎵)半導體技術產生白光,為傳統濾光或磷光轉換白光LED提供現代化替代方案。佢嘅灰色面配白色字劃提供極佳對比度,確保最佳可讀性。
1.1 主要特點同定位
呢款顯示屏專為消費電子產品、工業儀錶、汽車儀錶板同電器控制面板嘅可靠性同性能而設計。佢嘅核心優勢包括連續、均勻嘅字劃設計,消除間隙,外觀整潔,以及寬廣視角,確保從唔同位置都睇得到。器件根據發光強度同正向電壓進行分類,令批量生產時亮度同顏色一致性更穩定。作為符合RoHS指令嘅無鉛封裝,適合對環保法規嚴格嘅全球市場。
2. 技術規格深入分析
LTS-4817SW-P 嘅性能由一系列全面嘅電氣同光學參數定義,對設計應用至關重要。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致永久損壞嘅應力極限。每個字劃嘅最大功耗係35 mW。峰值正向電流係50 mA,但僅適用於脈衝條件(1/10佔空比,0.1毫秒脈衝寬度)。每個字劃嘅連續正向電流從25°C時嘅10 mA開始,以0.11 mA/°C嘅速率遞減,即係話允許電流會隨環境溫度升高而降低。工作同儲存溫度範圍指定為-35°C至+105°C,顯示其適用於惡劣環境。焊接條件指定為喺安裝平面下方1/16吋(約1.6毫米)處,260°C持續3秒。
2.2 電氣同光學特性
喺典型測試條件下(Ta=25°C,IF=5mA),關鍵參數如下:每個晶片嘅平均發光強度範圍從最小71 mcd到最大165 mcd。每個晶片嘅正向電壓(VF)範圍從2.7V到3.2V。反向電流(IR)喺VR=5V時最大為100 µA,但呢個只係測試條件;器件唔預期用於連續反向偏壓操作。字劃之間嘅發光強度匹配比為2:1或更好,確保亮度均勻。色度座標(x, y)根據1931 CIE標準提供,典型值約為x=0.294,y=0.286,定義咗白點。串擾規格為≤ 2.5%,指相鄰字劃之間嘅非預期漏光。
3. 分級系統說明
為確保一致性,呢款顯示屏中使用嘅LED會根據關鍵參數進行分級。
3.1 正向電壓(VF)分級
LED根據其喺5mA時嘅正向電壓分為唔同級別(3, 4, 5, 6, 7)。每個級別有0.1V嘅範圍(例如,級別3:2.70-2.80V,級別4:2.80-2.90V)。每個級別內允許±0.1V嘅公差。咁樣設計師就可以為對電壓降或電源設計敏感嘅應用選擇合適部件。
3.2 發光強度(IV)分級
亮度分為標記為Q11、Q12、Q21、Q22、R11、R12、R21嘅級別。每個級別涵蓋5mA時特定嘅mcd範圍(例如,Q11:71.0-81.0 mcd,R21:146.0-165.0 mcd)。每個級別適用±15%嘅公差。呢個系統可以匹配多個單元或數碼嘅顯示亮度。
3.3 色調(色度)分級
白光嘅顏色通過色調級別(S1-2、S2-2、S3-1、S3-2、S4-1、S4-2、S5-1、S6-1)控制。每個級別由CIE 1931色度圖上嘅一個四邊形區域定義,指定咗x同y座標嘅允許範圍。保持±0.01嘅公差。咁樣可以最小化字劃或顯示屏之間嘅可見顏色差異。
4. 性能曲線分析
雖然文件中參考咗特定圖形數據,但呢類器件嘅典型曲線包括正向電流(IF)同正向電壓(VF)之間嘅關係,呢個關係係指數性嘅。正向電流(IF)同發光強度(IV)之間嘅關係喺工作範圍內通常係線性嘅。環境溫度(Ta)對發光強度嘅影響顯示出負係數;亮度隨溫度升高而降低。理解呢啲曲線對於驅動電路設計同熱管理至關重要,以確保產品使用壽命期間保持穩定嘅光學輸出。
5. 機械同封裝資訊
5.1 封裝尺寸
器件符合特定SMD封裝尺寸。關鍵尺寸包括總長度、寬度同高度,以及引腳間距同大小。除非另有說明,公差通常為±0.25毫米。額外嘅質量說明涉及異物、墨水污染、字劃內氣泡、反射器彎曲同引腳毛刺嘅限制,呢啲對於組裝良率同最終外觀至關重要。
5.2 引腳配置同電路圖
顯示屏採用共陽極配置。內部電路圖顯示十個引腳:兩個係共陽極引腳(引腳3同8),其餘八個係字劃A、B、C、D、E、F、G同小數點(DP)嘅陰極。引腳1列為"無連接"。呢種配置需要一個電流吸收驅動器;陽極連接到正電源(通過限流電阻),通過將相應陰極引腳接地來點亮各個字劃。
5.3 推薦焊接圖案
提供咗PCB設計嘅焊盤圖案(封裝尺寸)。呢個圖案確保回流焊接期間形成正確嘅焊點,提供足夠嘅機械強度,並防止焊錫橋接。遵循呢個圖案對於可靠嘅表面貼裝組裝至關重要。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接參數
器件最多可以承受兩個回流焊接週期,週期之間需要冷卻至室溫。推薦嘅回流焊接曲線預熱區為120-150°C,最多120秒,峰值溫度唔超過260°C。對於手動維修,烙鐵溫度唔應超過300°C,接觸時間限制為最多3秒。超過呢啲條件可能會損壞塑料封裝或LED晶片。
6.2 靜電放電(ESD)預防措施
InGaN晶片對靜電放電敏感。必須採取嘅預防措施包括人員使用接地手腕帶或防靜電手套。所有工作站、設備同儲存設施必須正確接地。建議使用離子發生器來中和處理過程中可能喺塑料封裝上積累嘅靜電荷。唔遵守ESD控制措施可能導致器件潛在或災難性故障。
7. 包裝同訂購資訊
7.1 帶裝同捲盤包裝
元件以壓紋載帶形式供應,捲喺捲盤上,適合自動貼片機。詳細指定咗捲盤尺寸(捲盤直徑、軸心寬度等)同載帶尺寸(口袋大小、間距、鏈輪孔細節)。關鍵公差包括每10個鏈輪孔累積公差±0.20毫米,以及每250毫米載帶翹曲限制為1毫米。
8. 應用說明同設計考慮
8.1 典型應用電路
典型驅動電路涉及通過限流電阻將共陽極引腳連接到正電壓源(例如5V)。呢個電阻值根據電源電壓、LED字劃嘅正向電壓(VF)同所需正向電流(IF)計算。對於多路復用多個數碼,可以使用晶體管或專用驅動器IC來切換共陽極,而字劃陰極則由移位寄存器或端口擴展器驅動。
8.2 亮度同電流控制
由於發光強度大致同正向電流成正比,因此可以通過驅動電流嘅PWM(脈衝寬度調製)來控制亮度。呢種方法比通過可變電壓進行模擬調光更有效同高效。喺高溫應用中必須遵守連續電流嘅降額曲線,以防止過熱同加速光通量衰減。
8.3 熱管理
雖然每個字劃嘅功耗較低,但必須考慮細小封裝內多個點亮字劃產生嘅總熱量。焊盤周圍足夠嘅PCB銅面積可以充當散熱器。確保最終產品外殼內有良好氣流有助於將結溫維持喺安全限度內,保持使用壽命同顏色穩定性。
9. 技術比較同區別
同舊技術(如濾光GaP或GaAsP LED)相比,InGaN白光LED提供更高亮度、更好效率同更現代嘅白點顏色。共陽極配置常見,並得到許多標準驅動器IC支持。0.39吋尺寸填補咗細小指示燈同較大多數碼顯示屏之間嘅市場空白。針對強度、電壓同色調嘅詳細分級提供咗一致性水平,對於視覺均勻性至關重要嘅專業級產品必不可少。
10. 常見問題(FAQ)
10.1 兩個共陽極引腳有咩用?
兩個引腳(3同8)內部連接。提供兩個引腳有助於分配總陽極電流,降低封裝引腳中嘅電流密度,並有助於PCB佈局嘅對稱性同可靠性。
10.2 我可以用3.3V微控制器驅動呢款顯示屏嗎?
可以,但需要謹慎設計。典型VF係2.7-3.2V。喺3.3V電源下,限流電阻嘅電壓餘量非常小(0.1-0.6V)。呢個需要非常細嘅電阻值,令電流對VF同電源電壓變化敏感。一般建議使用5V電源以獲得更穩定操作,或者應該使用專用恆流LED驅動器。
10.3 點樣解讀色調級別代碼(例如S3-2)?
級別代碼對應規格書中定義嘅CIE色度圖上嘅特定區域。設計師訂購時可以指定所需級別或級別範圍,以確保整個生產批次嘅顏色匹配。對於大多數一般應用,任何標準白色級別都可以接受。
11. 實用設計案例研究
考慮使用四個LTS-4817SW-P數碼設計一個數字計時器顯示屏。設計將涉及根據推薦焊接圖案創建一個具有四個相同封裝尺寸嘅PCB。微控制器將多路復用數碼,一次激活一個數碼嘅共陽極,同時輸出該數碼嘅字劃圖案。限流電阻將放置喺共陽極線路上。刷新率必須足夠高(通常>60 Hz)以避免可見閃爍。應向供應商指定強度同色調嘅級別代碼,以確保所有四個數碼外觀一致。組裝同處理期間嘅ESD保護係必須嘅。
12. 技術原理
LTS-4817SW-P使用基於InGaN嘅LED晶片。InGaN係一種能夠發射藍光至紫外光譜嘅半導體材料。為產生白光,器件可能採用發射藍光嘅InGaN晶片結合磷光塗層。磷光體吸收一部分藍光並重新發射為黃光。剩餘藍光同發射黃光嘅混合被人眼感知為白色。呢個係製造白光LED嘅常見且高效方法。
13. 行業趨勢
SMD顯示屏同指示燈嘅趨勢繼續朝向更高效率(每瓦更多流明),允許更低功耗或更高亮度。同時亦推動微型化,同時保持或提高可讀性。顏色一致性同更嚴格分級對於高端消費電子產品越來越重要。此外,將驅動電路直接集成到顯示屏封裝中係一個增長趨勢,簡化咗終端用戶嘅系統設計。
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。 |