LTS-2801AKS 0.28英吋黃色LED顯示器規格書 - 字元高度7.0mm - 順向電壓2.6V - 功率70mW - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTS-2801AKS是一款單一位數、七段式的字母數字LED顯示模組。其設計旨在以緊湊的外型提供清晰、高對比度的數字與有限的字母數字字元顯示。核心技術採用沉積在砷化鎵（GaAs）基板上的磷化鋁銦鎵（AlInGaP）半導體材料，專為發出黃色波長光譜的光線而設計。此特定材料選擇為目標顏色提供了效率與發光強度上的優勢。該元件具有灰色面板與白色段位輪廓，增強了各種照明條件下的對比度與可讀性。其主要設計目的是整合到空間受限但需要清晰數字指示的電子設備中，例如儀表板、消費性電子產品顯示器與工業控制介面。

1.1 主要特性與優勢

• 緊湊字元尺寸：具備0.28英吋（7.0 mm）的字元高度，適合面板空間有限的應用。
• 光學品質：採用連續、均勻的段位設計，確保整個數字視覺外觀的一致性。
• 電源效率：專為低功耗需求設計，有助於實現節能的系統設計。
• 卓越的可讀性：提供出色的字元外觀，在灰色背景下具有高亮度與高對比度。
• 寬廣視角：提供寬廣的視角，確保從不同角度皆可清晰閱讀。
• 高可靠性：得益於固態結構，帶來長使用壽命以及抗衝擊與振動的能力。
• 分級確保一致性：元件根據發光強度進行分類（分級），可在多位數顯示器中實現匹配的亮度。
• 環境合規性：封裝為無鉛設計，符合有害物質限制（RoHS）指令製造。

1.2 元件識別

型號LTS-2801AKS特指一款採用共陽極電氣配置、包含右側小數點的黃光AlInGaP LED顯示器。此命名慣例允許精確識別元件的光學與電氣特性。

2. 機械與封裝資訊

顯示器封裝於標準的LED封裝內，設計用於印刷電路板（PCB）的穿孔安裝。規格書中提供了詳細的尺寸圖，標明了整體佔位面積、段位放置與引腳位置。關鍵的機械注意事項包括大多數尺寸的公差為±0.25mm、關於允許的外觀瑕疵（如段位區域內的異物或氣泡）的規格，以及引腳位置公差。製造商建議使用1.0 mm的PCB孔徑以獲得最佳的機械配合與焊點可靠性。

3. 電氣配置與接腳定義

3.1 內部電路圖

該元件採用共陽極配置。這意味著所有LED段位與小數點的陽極端（正極側）在內部連接到共用的引腳。每個獨立的段位（A到G）與小數點（D.P.）都有其專用的陰極（負極）引腳。此配置常見於多工驅動電路，其中選擇性地為共陽極供電，同時將適當的陰極引腳接地以點亮特定段位。

3.2 接腳連接表

此10接腳元件的接腳定義配置如下：接腳1：段位E的陰極；接腳2：段位D的陰極；接腳3：共陽極；接腳4：段位C的陰極；接腳5：小數點（D.P.）的陰極；接腳6：段位B的陰極；接腳7：段位A的陰極；接腳8：共陽極（第二連接點）；接腳9：段位G的陰極；接腳10：段位F的陰極。雙共陽極接腳（3和8）在內部相連，為電流分配提供了設計靈活性。

4. 絕對最大額定值與特性

4.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的應力極限，不適用於正常操作。關鍵限制包括：每段最大功耗：70 mW；每段峰值順向電流（脈衝條件下：1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）：60 mA；每段連續順向電流：25°C時為25 mA，高於此溫度需線性降額；每段反向電壓：5 V（注意：此僅用於測試目的，不支援連續反向偏壓操作）；操作與儲存溫度範圍：-35°C 至 +105°C。規格書亦規定了焊接條件，在組裝期間將安裝平面處的溫度限制在最高260°C持續5秒。

4.2 電氣與光學特性

這些參數是在典型條件下（Ta=25°C）測量，定義了預期的性能。關鍵規格包括：每段平均發光強度（Iv）：在順向電流（If）為1 mA時，500 ucd（最小值），1400 ucd（典型值）；峰值發射波長（λp）：在If=20mA時，588 nm（典型值）；光譜線半高寬（Δλ）：15 nm（典型值）；主波長（λd）：587 nm（典型值）；每晶片順向電壓（Vf）：在If=20mA時，2.0 V（最小值），2.60 V（典型值）；每段反向電流（Ir）：在Vr=5V時，100 µA（最大值）；發光強度匹配比：同一元件內各段之間為2:1（最大值）。重要註釋闡明，發光強度是使用CIE標準人眼響應濾波器測量，且指定的反向電壓僅用於漏電流測試，而非功能操作。

5. 性能曲線與圖形數據

規格書包含典型性能曲線的章節。這些圖表以視覺化方式呈現關鍵參數之間的關係，為設計人員提供超越表格化最小值、典型值與最大值之外的元件行為更深入理解。雖然提供的文本未詳細說明具體曲線，但此類元件的典型圖表將包括：順向電流（If）與順向電壓（Vf）關係圖，顯示二極體的IV特性；相對發光強度與順向電流（If）關係圖，指示光輸出如何隨驅動電流變化；相對發光強度與環境溫度（Ta）關係圖，展示亮度的熱依賴性；以及可能的光譜分佈圖，顯示圍繞588 nm峰值波長範圍內的發光強度。

6. 可靠性測試與認證

該元件根據既定的產業標準（MIL-STD、JIS）進行一系列全面的可靠性測試。這確保了其在實際應用中的穩健性與長壽命。測試項目包括：操作壽命（RTOL）：在室溫條件下，以最大額定電流連續操作1000小時。環境應力測試：高溫高濕儲存（65°C，90-95% RH，500小時）、高溫儲存（105°C，1000小時）、低溫儲存（-35°C，1000小時）。機械應力測試：溫度循環（-35°C 與 105°C 之間30個循環）與熱衝擊（-35°C 與 105°C 之間快速轉換30個循環）。製程驗證測試：耐焊性（260°C，10秒）與可焊性（245°C，5秒），以驗證組裝期間封裝引腳的完整性。

7. 焊接與組裝指南

7.1 自動化焊接製程

對於波焊或迴流焊製程，建議將安裝平面（封裝本體與PCB接觸面）下方1/16英吋（約1.6 mm）處的溫度限制在最高260°C，持續時間不超過5秒。此溫度曲線有助於防止內部LED晶片與環氧樹脂封裝材料受到熱損壞。

7.2 手動焊接製程

使用手動焊接烙鐵時，必須注意局部加熱。指導方針是將烙鐵頭置於安裝平面下方1/16英吋處，最多5秒，烙鐵頭溫度控制在350°C ±30°C。使用溫控烙鐵與熟練的操作人員對於避免超出這些限制至關重要。

8. 關鍵應用注意事項與設計考量

本節包含設計工程師確保顯示器安全可靠操作的重要資訊。關鍵注意事項包括：預期用途：此顯示器設計用於普通電子設備。需要極高可靠性或故障可能危及安全的應用（航空、醫療等）需要事先諮詢。遵守額定值：在絕對最大額定值之外操作將免除損壞責任。熱與電流管理：超過建議的驅動電流或操作溫度可能導致嚴重的光輸出衰減或過早失效。在高環境溫度下，安全操作電流必須降額使用。驅動電路設計：強烈建議使用恆流驅動以確保亮度一致與長壽命。電路設計必須能夠適應指定的全範圍順向電壓（Vf），以確保提供目標電流。此外，電路應包含針對電源循環期間可能發生的反向電壓與電壓瞬變的保護。應嚴格避免反向偏壓操作。

9. 應用註記與設計見解

9.1 典型應用場景

LTS-2801AKS非常適合需要緊湊、單一位數數字讀數的應用。常見用途包括：用於電壓、電流或溫度顯示的面板儀表；數位時鐘與計時器；家電控制面板（例如微波爐、洗衣機）；測試與測量設備介面；以及工業控制器狀態顯示。其黃色提供了良好的可見性，常被選用於警示或狀態指示器。

9.2 電路設計考量

使用此顯示器進行設計需要注意幾個因素。由於其共陽極配置，需要合適的驅動IC（如7段解碼器/驅動器）或配置為電流吸收器的微控制器GPIO引腳。必須根據電源電壓、LED順向電壓（使用最大Vf進行最壞情況設計）與期望的順向電流來計算限流電阻。對於多工驅動多位數，每段的峰值電流可以高於直流額定值，但考慮工作週期後，平均電流必須保持在連續順向電流限制內。如果在接近最大額定值或高環境溫度下操作，應考慮散熱問題。

9.3 比較與選型指南

選擇顯示器時，請比較關鍵參數：字元高度（0.28英吋相對較小）、顏色（黃色AlInGaP 對比 紅色GaAsP 或 綠色/藍色InGaN）、亮度（發光強度分級）、順向電壓（影響驅動器設計與功耗）以及視角。LTS-2801AKS的優勢在於其用於黃光的AlInGaP技術效率高、亮度良好且符合RoHS。設計人員應驗證其光學與電氣特性是否符合其應用中對亮度、顏色、功率預算與可用驅動電壓的特定要求。