LTD-4830CKR-P LED顯示器規格書 - 0.39英吋字高 - 超級紅光 - 2.6V順向電壓 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本產品是一款表面黏著元件，採用雙位數七段式LED顯示器。主要應用於需要清晰可見度與高可靠性的電子設備數值讀取顯示。

1.1 核心特色與目標市場

此顯示器字高為0.39英吋（10.0公釐），提供良好的可讀性。它採用基於GaAs基板的AlInGaP（磷化鋁銦鎵）半導體技術，以產生超級紅光發射。封裝採用灰色面罩與白色段區，增強對比度。主要優勢包括低功耗、高亮度、廣視角以及固態可靠性。它依據發光強度分級，並符合無鉛（RoHS）要求。典型應用包括消費性電子產品、儀表板以及偏好節省空間SMD元件的工業控制介面。

1.2 元件識別

特定型號為LTD-4830CKR-P。此識別碼表示其為共陽極配置，並帶有右側小數點。超級紅光指的是所使用LED晶片的特定顏色與材料技術。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

這些參數定義了可能導致元件永久損壞的極限值。每段最大功耗為70 mW。每段峰值順向電流為90 mA，但僅允許在脈衝條件下（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）。每段連續順向電流在25°C下額定為25 mA，降額因子為0.28 mA/°C，這意味著允許的連續電流會隨著環境溫度升高而降低。元件額定工作與儲存溫度範圍為-35°C至+105°C。烙鐵焊接條件規定為在300°C下進行一次3秒的製程。

2.2 電氣與光學特性

這些是在25°C下測量的典型工作參數。發光強度（Iv）高度依賴於電流：每段在1 mA下通常為501-1700 µcd，在10 mA下為22100 µcd。峰值發射波長（λp）為639 nm，主波長（λd）為631 nm，將輸出置於光譜的紅色區域。譜線半寬（Δλ）為20 nm。每顆晶片的順向電壓（Vf）在20 mA測試電流下通常為2.6V。反向電流（Ir）在反向電壓（Vr）5V下最大為100 µA，但關鍵須注意這是測試條件；元件並非設計用於連續反向偏壓操作。段間發光強度匹配規定在類似驅動條件下最大比率為2:1，以確保外觀均勻性。段間串擾限制為≤ 2.5%。

2.3 分級系統說明

LED的發光輸出在生產中自然存在差異。為確保終端使用者的一致性，元件會根據其在標準驅動電流1 mA下測得的發光強度進行分級。提供的分級表列出了五個類別（G、H、J、K、L），並定義了以微燭光（µcd）為單位的最小和最大強度範圍，每個類別具有+/-15%的容差。例如，G級涵蓋501-800 µcd，而L級涵蓋3401-5400 µcd。這使得設計師可以選擇適合其應用需求之亮度等級。

3. 性能曲線分析

規格書參考了典型的特性曲線，這些曲線對於理解元件在非標準條件下的行為至關重要。雖然提供的文本中未詳細說明具體圖表，但此類曲線通常包括：

• IV曲線（電流 vs. 電壓）：顯示順向電流與順向電壓之間的關係，此關係為非線性。這對於設計限流電路至關重要。
• 發光強度 vs. 順向電流：展示光輸出如何隨驅動電流增加而增加，有助於優化亮度與效率。
• 溫度特性：將顯示順向電壓和發光強度如何隨環境溫度或接面溫度變化，為熱管理決策提供資訊。
• 光譜分佈：相對強度 vs. 波長的圖表，確認峰值波長、主波長以及光譜寬度。

設計師應查閱完整的規格書圖表，以準確預測其特定操作環境下的性能。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

元件採用標準SMD封裝。所有關鍵尺寸均以公釐為單位提供，除非另有說明，一般公差為±0.25 mm。圖面包括總長度、寬度和高度、引腳間距以及小數點位置。額外的品質註記規定了段區上異物（≤10 mil）、表面油墨污染（≥20 mils）、段區內氣泡（≤10 mil）、反射器彎曲（≤長度的1%）以及塑膠引腳毛邊（最大0.1 mm）的限制。

4.2 內部電路圖與引腳連接

內部電路圖顯示了兩個位數的共陽極配置。每個位數的陽極是共用的，而每個段（A-G和DP）都有其專用的陰極引腳。引腳連接表清晰地標示了20引腳封裝的對應關係。例如，引腳3和18是位數1的共陽極，而引腳8和13是位數2的共陽極。特定段（例如A1、B1、DP1）的陰極則分配給其他引腳。此資訊對於建立正確的PCB封裝腳位和設計驅動電路至關重要。

4.3 建議焊接墊圖案

提供了焊墊圖案設計，以確保迴流焊接期間的可靠焊點。遵循此建議圖案有助於防止墓碑效應、焊錫不足或橋接。

5. 焊接與組裝指南

5.1 SMT焊接說明

本元件設計用於迴流焊接。建議的溫度曲線包括120-150°C的預熱階段，最長120秒，接著是峰值溫度不超過260°C。迴流製程循環總次數必須少於兩次。如果需要進行第二次焊接，組裝件必須在循環之間冷卻至常溫。對於手動維修，使用烙鐵焊接僅限一次，最高溫度300°C，時間不超過3秒。設定這些限制是為了防止對塑膠封裝和內部打線造成熱損傷。

5.2 濕度敏感性與儲存

SMD封裝具有濕度敏感性。它以防潮袋包裝出貨，濕度敏感等級為3級。這意味著在工廠條件（≤30°C/60% RH）下儲存時，袋子打開後必須在168小時（1週）內使用。如果暴露時間超過此期限或未儲存在乾燥條件下，零件在進行迴流焊接前必須進行烘烤，以驅除吸收的濕氣，防止焊接過程中發生爆米花損壞。烘烤條件有明確規定：若在捲帶上，則為60°C ≥48小時；若為散裝，則為100°C ≥4小時 / 125°C ≥2小時。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

元件以13英吋浮雕載帶供應，捲繞於捲盤上。每捲包含550個元件。對於剩餘批次，規定了最小包裝數量為200個。提供了包裝捲盤、容納元件的載帶凹槽以及引導/尾帶的詳細尺寸，以確保與自動貼片設備的相容性。

7. 應用註記與設計考量

7.1 應用建議

此顯示器適用於普通電子設備，如辦公設備、通訊裝置和家用電器。對於需要極高可靠性且故障可能危及安全的應用（例如航空、醫療系統），則需要進行諮詢。驅動電路必須設計為符合絕對最大額定值。關鍵設計考量包括：

• 電流控制：LED是電流驅動元件。必須使用恆流驅動器或適當的限流電阻，以防止超過最大連續電流，這會導致嚴重的光衰或故障。
• 熱管理：在建議範圍以上的溫度下運作會加速老化。確保足夠的PCB佈局和通風，特別是在較高電流驅動時。
• 電氣保護：由於LED具有較低的反向崩潰電壓，電路應包含針對反向電壓以及電源開/關序列期間瞬態電壓尖峰的保護。
• 分級選擇：根據最終應用所需的亮度和觀看條件，選擇適當的發光強度分級（G至L）。

7.2 基於技術參數的常見問題

問：我應該使用多大的驅動電流？

答：電流取決於所需的亮度。請參考Iv vs. If曲線。典型的操作點是每段5-20 mA之間。務必使用恆流源或串聯電阻，其計算公式為：（電源電壓 - 串聯LED總Vf）/ 期望電流。

問：我可以多工掃描這些位數嗎？

答：可以，共陽極配置非常適合多工掃描。透過依序啟用每個位數的共陽極並提供該位數的陰極資料，您可以用較少的I/O引腳控制多個位數。確保在多工操作下的峰值電流不超過絕對最大額定值。

問：如何解讀2:1的強度匹配比率？

答：這意味著在同一個元件內，在相同條件下驅動時，最暗的段其亮度不會低於最亮段的一半。這確保了視覺上的均勻性。

8. 運作原理與技術趨勢

8.1 運作原理

本元件基於半導體p-n接面的電致發光原理運作。當施加超過二極體閾值的順向電壓時，電子和電洞在主動區（AlInGaP磊晶層）中復合。這種復合以光子的形式釋放能量，產生光。AlInGaP合金的特定成分決定了能隙能量，從而決定了發射光的波長（顏色），在此例中為紅色。數字的每個段都是一組獨立連接成圖案的LED晶片。

8.2 技術背景與趨勢

AlInGaP技術在生產高效率紅光、橙光和黃光LED方面已相當成熟。與舊技術相比，它提供了更高的亮度和更好的溫度穩定性。此類顯示元件的趨勢是朝向更高的像素密度（更小的段或點矩陣）、更低的功耗、改善的對比度以及驅動電子元件的整合。表面黏著技術（SMT）在自動化組裝中仍佔主導地位。遵循環保法規，朝向無鉛和無鹵素材料的轉變也是標準的產業實務。