目錄
1. 產品概覽
LTS-5825SW-P 係一款表面貼裝器件（SMD），設計為單數碼數字顯示屏。佢嘅主要功能係喺電子設備中提供清晰、高可見度嘅數字讀數。核心組件係一個安裝喺藍寶石基板上嘅氮化銦鎵（InGaN）白色LED晶片。呢種結構以其高效率同穩定性而聞名。顯示屏採用灰色面板，增強對比度，配合發白光嘅數碼段組成字符。
1.1 主要特點同優勢
呢款器件為現代電子設計集成提供咗幾個明顯優勢：
- 數碼尺寸：0.56吋（14.22毫米）嘅數碼高度提供極佳嘅遠距離可讀性，適合用喺面板儀錶、儀器同消費電器。
- 光學性能：佢提供高亮度同高對比度，確保即使喺光線充足嘅環境中都能清晰可見。寬廣嘅視角允許從唔同位置觀看顯示屏，而唔會明顯損失清晰度。
- 數碼段設計：連續均勻嘅數碼段有助於呈現乾淨專業嘅字符外觀，避免咗某啲顯示屏嘅"點陣"樣式。
- 電源效率：InGaN技術令每個數碼段嘅功耗都好低，呢點對於電池供電或對能源敏感嘅應用至關重要。
- 可靠性：作為固態器件，佢提供高可靠性同長使用壽命，冇活動部件會磨損。
- 質量保證：器件會根據發光強度進行分類（分級），讓設計師可以為統一嘅顯示面板選擇亮度水平一致嘅組件。
- 環保合規：封裝係無鉛嘅，並根據RoHS（有害物質限制）指令製造。
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
呢啲額定值定義咗應力極限，超過呢啲極限可能會對器件造成永久損壞。喺呢啲極限或超出呢啲極限嘅情況下操作係唔保證嘅。
- 每段功耗：最大35 mW。超過呢個值會導致過熱同加速LED晶片嘅退化。
- 每段峰值正向電流：50 mA，但僅限於脈衝條件下（1/10佔空比，0.1毫秒脈衝寬度）。呢個額定值適用於短暫嘅高電流脈衝，唔係連續操作。
- 每段連續正向電流：基本額定值喺25°C時為10 mA。高於25°C時，適用0.1 mA/°C嘅降額因子。例如，喺85°C時，最大連續電流會係：10 mA - ((85°C - 25°C) * 0.1 mA/°C) = 4 mA。
- 溫度範圍：器件額定操作溫度範圍為-35°C至+105°C，並且可以喺相同範圍內儲存。
- 焊接條件：器件可以承受波峰焊或回流焊，烙鐵頭喺260°C下至少位於安裝平面下方1/16吋（約1.6毫米）處，最長3秒。
2.2 電氣同光學特性
呢啲係喺Ta=25°C同正向電流（I_F）為5 mA時測量嘅典型性能參數，呢個係常見嘅測試同操作條件。
- 平均發光強度（I_V）：範圍從最小71 mcd到最大165 mcd。強度係使用經過濾波以匹配人眼明視覺（適應日光）響應（CIE曲線）嘅傳感器測量嘅。
- 色度坐標（x, y）：典型色點喺CIE 1931色度圖上指定為x=0.294，y=0.286。呢個定義咗數碼段發出嘅白色。
- 每晶片正向電壓（V_F）：喺5 mA時，通常介乎2.7V至3.2V之間。呢個參數對於設計顯示屏嘅限流電路好重要。
- 反向電流（I_R）：喺反向電壓（V_R）為5V時，最大100 µA。必須注意，呢個僅係測試條件；LED唔係設計用於反向偏壓下操作嘅。
- 發光強度匹配比（I_V-m）：喺相似光區域內嘅數碼段之間，最大比率為2:1。呢個確保一個數字嘅所有數碼段都有合理均勻嘅亮度。
- 串擾規格：定義為≤ 2.5%。呢個測量當驅動一個數碼段時，相鄰數碼段嘅非預期照明，對於乾淨嘅顯示屏應該係最小嘅。
2.3 靜電放電（ESD）敏感性
同大多數半導體器件一樣，LED晶片容易受到靜電放電損壞。規格書強烈建議標準嘅ESD預防措施：使用接地腕帶或防靜電手套，確保所有工作站同設備都正確接地，並使用離子發生器中和處理過程中可能積聚喺塑料封裝上嘅靜電荷。
3. 分級系統說明
為確保生產一致性，器件會根據關鍵參數分級。咁樣可以讓製造商選擇特性幾乎相同嘅部件，以獲得統一嘅最終產品。
3.1 正向電壓（V_F）分級
器件根據其喺5 mA時嘅正向電壓分為唔同級別（3至7）。每個級別有0.1V嘅範圍（例如，級別3：2.70V-2.80V，級別4：2.80V-2.90V）。每個級別內嘅容差為±0.1V。匹配V_F級別有助於設計更簡單、更統一嘅驅動電路。
3.2 發光強度（I_V）分級
呢個係顯示屏均勻性嘅關鍵分級參數。級別用標籤標示（例如Q11、Q12、R11、R21），並定義咗以毫坎德拉（mcd）為單位嘅最小同最大發光強度值。例如，R21級別涵蓋146.0至165.0 mcd。每個強度級別嘅容差為±15%。對於所有數字亮度相等嘅顯示屏，使用相同或相鄰I_V級別嘅部件至關重要。
3.3 色調（顏色）分級
白色色點亦會分級。規格書定義咗幾個色調級別（S1-2、S2-2、S3-1等），每個級別指定CIE 1931色度圖上由四對（x, y）坐標對定義嘅四邊形區域。典型點（x=0.294，y=0.286）位於S3-1同S4-1級別內。每個色調坐標嘅容差為±0.01。一致嘅顏色級別可以防止多位數顯示屏中數碼段或數字之間出現明顯嘅顏色差異。
4. 機械同封裝信息
4.1 封裝尺寸
器件符合標準SMD封裝尺寸。所有關鍵尺寸均以毫米為單位提供，一般容差為±0.25毫米，除非另有說明。關鍵尺寸注意事項包括數碼段區域內異物限制（≤10密耳）、表面油墨污染（≤20密耳）、數碼段內允許氣泡（≤10密耳）、反射器最大彎曲（≤其長度嘅1%），以及塑料引腳上最大毛刺尺寸為0.14毫米。呢啲確保機械兼容性同視覺質量。
4.2 引腳配置同電路圖
LTS-5825SW-P係一款共陽極器件。內部電路圖顯示十個引腳控制七個主要數碼段（A至G）、小數點（DP）同兩個共陽極連接。引腳排列如下：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，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內部連接為共陽極。要點亮一個數碼段，必須將其對應嘅陰極引腳驅動為低電平（接地或連接至電流吸收器），同時將共陽極保持為高電平（通過限流電阻連接至正電源）。
5. 組裝同應用指南
5.1 SMT焊接說明
呢款器件設計用於使用回流焊工藝進行表面貼裝組裝。一個關鍵說明係回流焊工藝循環次數應限制喺少於兩次。重複嘅熱循環會對封裝同焊點造成壓力。回流焊後嘅冷卻過程應以受控方式將組件恢復到正常環境溫度，以防止熱衝擊。
5.2 應用建議
LTS-5825SW-P非常適合需要單一、高度可讀數字顯示嘅應用。常見用例包括：
- 測試同測量設備：數字萬用錶、頻率計數器、電源供應器。
- 消費電器：微波爐、冷氣機、洗衣機（用於計時器或溫度顯示）。
- 工業控制：用於過程監控嘅面板儀錶、計數器顯示屏。
- 汽車改裝市場：儀錶同讀數顯示。
5.2.1 設計考慮事項
- 限流：始終為每個數碼段或共陽極使用串聯電阻，以將電流限制喺額定值（例如，典型5-10 mA）。電阻值計算為 R = (V_電源 - V_F) / I_F。
- 多路復用：對於使用類似組件嘅多位數顯示屏，可以使用時分多路復用技術以更少嘅驅動引腳控制多個數字。確保多路復用操作中嘅峰值電流唔超過絕對最大額定值。
- ESD保護：如果顯示屏位於用戶可接觸區域，除咗組裝期間嘅處理預防措施外，仲應喺輸入線上加入ESD保護二極管。
6. 技術比較同趨勢
6.1 工作原理
呢款器件基於半導體p-n結中電致發光嘅原理工作。當施加超過二極管閾值（V_F）嘅正向電壓時，電子同空穴喺InGaN晶片嘅有源區域內復合，以光子（光）嘅形式釋放能量。藍寶石基板為生長高質量InGaN層提供穩定、晶格匹配嘅基礎，呢啲層對於高效白光發射係必要嘅，通常通過使用帶有熒光粉塗層嘅藍色LED晶片實現。
6.2 差異化同趨勢
與舊技術（如紅色GaAsP LED或真空熒光顯示屏（VFD））相比，基於InGaN嘅白色LED提供更優越嘅效率、更長嘅使用壽命、更低嘅工作電壓同更現代嘅外觀。SMD顯示屏嘅趨勢係朝向更高像素密度（更多數碼段或點陣）、全彩能力（RGB）以及與觸摸傳感器或微控制器集成。然而，對於簡單、低成本、高可靠性嘅數字讀數，像LTS-5825SW-P咁樣嘅單數碼段顯示屏，由於其簡單性、出色嘅可讀性同經過驗證嘅性能，仍然具有高度相關性。
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。 |