LTS-2806CKR-P LED顯示器規格書 - 0.28英吋數位高度 - 超紅光 - 2.6V順向電壓 - 70mW功耗 - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTS-2806CKR-P是一款設計為單數位數值顯示的表面黏著元件。其核心功能是在一個緊湊、現代化的封裝中提供清晰可靠的數值指示，適合自動化組裝製程。此元件的關鍵特點在於其發光晶片採用磷化鋁銦鎵半導體材料，並生長在砷化鎵基板上。此材料技術專為在紅光至琥珀橙光譜範圍內產生高效率光線而選用。其視覺設計特色為灰色面板搭配白色段位濾光片，此組合旨在增強段位點亮時的對比度與可讀性。

1.1 主要特色與目標應用

此顯示器專為整合至空間、功率效率與可靠性為關鍵考量的消費性及工業電子設備而設計。其0.28英吋的數位高度在可見度與電路板空間節省之間取得平衡。連續且均勻的段位設計確保了字元外觀的一致性和專業感。主要優勢包括低功耗需求、高亮度輸出、優異對比度與寬廣視角，使其適用於各種讀數應用。它依據發光強度進行分級，可在多數位應用中匹配亮度，並以符合RoHS指令的無鉛封裝供應。典型應用包括儀表板、家用電器、通訊設備、辦公室自動化裝置，以及各種需要單一數位顯示的控制面板。

2. 技術規格與客觀解讀

LTS-2806CKR-P的性能由一組絕對最大額定值與標準電氣/光學特性所定義。理解這些參數對於可靠的電路設計與長期運作至關重要。

2.1 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，並非用於正常操作。每個段位的最大功耗為70 mW。每個段位的峰值順向電流額定為90 mA，但僅允許在特定的脈衝條件下使用：佔空比為1/10，脈衝寬度為0.1 ms。每個段位的連續順向電流在25°C時為25 mA，並隨溫度升高而線性遞減。元件的工作與儲存溫度範圍為-35°C至+105°C。進行手工焊接時，烙鐵頭應置於安裝平面下方1/16英吋處，在260°C下最多持續3秒。

2.2 電氣與光學特性

這些參數是在標準測試條件下測量，代表典型性能。平均發光強度是主要指標。在順向電流為1 mA時，最小強度為201 µcd，典型值為650 µcd。在10 mA時，典型強度顯著上升至8250 µcd。每個晶片的順向電壓在測試電流20 mA下，典型值為2.6V，最大值為2.6V。峰值發射波長典型值為639 nm，主波長為631 nm，兩者均在20 mA下測量，將輸出明確定位於超紅光色域。譜線半寬度為20 nm。每個段位的反向電流在反向電壓5V下，最大值為100 µA。必須注意，此反向電壓條件僅供測試用途，元件不得在反向偏壓下持續運作。當以1 mA驅動時，段位間的發光強度匹配比規定最大值為2:1。

3. 分級與性能匹配

規格書指出LTS-2806CKR-P依據發光強度進行分級。這指的是根據元件在標準測試電流下測得的光輸出進行分類的分級流程。這讓設計師能從相同或相鄰的強度等級中選擇顯示器，以確保在多數位顯示器中所有數位的亮度均勻一致，避免段位亮度出現明顯差異。雖然此摘要未詳述具體的分級代碼，但此功能對於需要一致視覺外觀的應用至關重要。

4. 性能曲線分析

雖然具體圖表未以文字重現，但規格書提及典型電氣/光學特性曲線。這些曲線對設計工程師極具價值。它們通常包含順向電流與順向電壓之間的關係，顯示二極體的導通行為。更重要的是，它們包含描繪發光強度與順向電流之間的非線性關係曲線。此曲線有助於設計師選擇最佳驅動電流，以在管理功耗與熱量的同時達到所需亮度。另一關鍵曲線會描繪發光強度隨環境溫度的變化，顯示光輸出如何隨溫度升高而降低。這對於設計在高溫環境中運作的系統至關重要，確保納入足夠的亮度餘裕。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸與公差

LTS-2806CKR-P以表面黏著封裝提供。所有關鍵尺寸均以毫米為單位提供。除非另有說明，一般公差為±0.25 mm。規格書亦包含特定的視覺與機械品質標準：段位上的異物必須≤10 mils，表面油墨汙染≤20 mils，段位內氣泡≤10 mils，反射器彎曲必須≤其長度的1%，塑膠接腳毛邊不得超過0.1 mm。這些標準確保了組裝過程中一致的物理品質與可靠的放置。

5.2 內部電路與接腳配置

此元件具有顯示共陽極配置的內部電路圖。這意味著所有LED段位的陽極在內部連接在一起。顯示器總共有12個接腳。接腳連接表對於PCB佈局至關重要：接腳4和接腳9均為共陽極連接。段位A、B、C、D、E、F、G和DP的陰極分別連接到接腳8、7、5、2、3、10、12和6。接腳1和11標記為未連接。必須嚴格遵循此接腳配置以確保正確的段位點亮。

6. 焊接、組裝與操作指南

6.1 SMT焊接說明

此元件專為迴焊製程設計。一項關鍵指示是迴焊製程循環次數必須少於兩次。此外，如果需要進行第二次焊接，元件必須在第一次與第二次焊接製程之間冷卻至正常環境溫度。建議的迴焊溫度曲線包括120–150°C的預熱階段，預熱時間最長120秒。迴焊期間的峰值溫度不得超過260°C。使用烙鐵進行手工焊接時，烙鐵頭最高溫度為300°C，每個焊點的焊接時間不得超過3秒。

6.2 建議焊接圖案

規格書提供了PCB設計的焊墊圖案建議。遵循此圖案對於實現可靠的焊點、正確對齊以及在熱循環期間最小化元件應力至關重要。該圖案定義了PCB上對應於元件端子的銅焊墊尺寸、形狀和間距。

6.3 濕度敏感性與儲存

SMD顯示器以防潮包裝出貨。應儲存在30°C或更低、相對濕度60%或更低的環境中。一旦打開原始密封包裝，元件便開始從大氣中吸收濕氣。如果打開後未將零件儲存在受控的乾燥環境中，在進行迴焊前必須經過烘烤程序，以防止因水氣快速膨脹導致的爆米花效應或內部分層。烘烤條件有明確規定：若仍在捲帶上，則為60°C烘烤≥48小時；若為散裝，則為100°C烘烤≥4小時或125°C烘烤≥2小時。烘烤僅應執行一次。

7. 包裝與訂購規格

此元件以捲帶包裝供應，適用於自動取放組裝。提供了包裝捲盤和載帶尺寸，載帶材料指定為黑色導電聚苯乙烯合金。載帶尺寸符合EIA-481標準。標準22英吋捲盤包含38.5公尺的載帶，可容納1000個元件。剩餘訂單的最小包裝數量為250個。載帶包含前導段和尾隨段，以利機器送料。

8. 應用設計考量與注意事項

規格書包含重要的應用注意事項。此顯示器適用於普通電子設備。對於需要極高可靠性且故障可能危及生命或健康的應用，使用前需諮詢製造商。設計師必須遵守絕對最大額定值。超過建議的驅動電流或工作溫度可能導致嚴重的光輸出衰減或提早失效。驅動電路應包含防止反向電壓以及開機或關機期間瞬態電壓尖峰的保護措施。建議使用恆流驅動而非恆壓驅動，以確保無論個別LED之間或隨溫度變化的順向電壓差異如何，都能維持一致的發光強度。電路設計必須考慮整個指定的順向電壓範圍，以確保始終提供預期的驅動電流。應考慮適當的散熱和電路板佈局，以將接面溫度維持在安全限度內，特別是在較高電流或溫暖環境中運作時。

9. 技術比較與差異化

LTS-2806CKR-P透過其特定的屬性組合實現差異化。與標準GaAsP等舊技術相比，紅光晶片採用磷化鋁銦鎵技術通常能提供更高的效率和更好的高溫性能。0.28英吋的數位高度填補了較小、可見度較低的顯示器與較大、更耗電的顯示器之間的市場空缺。共陽極配置是一個關鍵差異點；許多驅動IC專為共陽極多工設計，使此顯示器能與多種標準顯示驅動器相容。其發光強度分級功能對於多數位設計而言，相較於未分級的零件是一大優勢，能確保視覺一致性。

10. 常見問題解答

問：我可以用5V電源和一個簡單的電阻來驅動這個顯示器嗎？

答：可以，但需要仔細計算。使用5V電源，每個段位的典型順向電壓為2.6V，則限流電阻需分擔2.4V的壓降。若期望電流為10 mA，電阻值應為 R = V/I = 2.4V / 0.01A = 240 Ω。然而，您必須為每個段位陰極使用一個電阻，並在計算中考慮最大順向電壓2.6V，以確保電流絕不超過最大額定值。

問：為什麼建議使用恆流驅動？

答：LED亮度主要是電流的函數，而非電壓。順向電壓具有負溫度係數，且可能因元件而異。帶有串聯電阻的恆壓源提供近似的恆定電流，但它會隨順向電壓的變化而改變。專用的恆流驅動器則能提供穩定的電流，不受這些變化的影響，從而確保一致的亮度和更長的使用壽命。

問：對於峰值電流額定值，1/10佔空比，0.1ms脈衝寬度是什麼意思？

答：此額定值允許一個短暫的高電流脈衝，以實現多工或閃爍效果所需的額外亮度。您可以對一個段位施加90 mA的脈衝，但脈衝本身寬度不得超過0.1毫秒，且長時間的平均電流必須遵守1/10的佔空比。在此情境下，平均電流將為9 mA，此值也必須在元件溫度的連續電流遞減限制範圍內。

11. 設計與使用案例研究

情境：為恆溫器設計一個單數位溫度讀數顯示。LTS-2806CKR-P是理想的選擇。設計師為電池供電設備選擇每個段位5 mA的驅動電流，以平衡亮度與功耗。選擇了具有整合段位顯示驅動接腳的微控制器。由於顯示器為共陽極，微控制器的驅動器也相應配置。PCB佈局嚴格遵循建議的焊接圖案。打開捲帶後，顯示器儲存在乾燥櫃中。組裝過程中僅使用單次迴焊。最終產品呈現清晰、均勻明亮的紅色數字，在典型的室內照明條件下易於閱讀，整體低功耗有助於延長電池壽命。

12. 技術原理介紹

核心發光原理基於半導體p-n接面。當施加順向電壓時，來自n型材料的電子和來自p型材料的電洞被注入接面區域。當電子與電洞復合時，會降至較低的能態，並以光子形式釋放能量差。此光的特定波長由半導體材料的能隙決定。LTS-2806CKR-P使用磷化鋁銦鎵，這是一種化合物半導體，其能隙可透過調整組成元素的比例來調節，以在紅光至琥珀光譜區域發出高效率的光。砷化鎵基板為生長磷化鋁銦鎵磊晶層提供了晶體模板。

13. 產業趨勢與背景

像LTS-2806CKR-P這類顯示元件的趨勢是朝向更高效率、更小封裝和更高整合度發展。雖然離散段位顯示器在特定應用中仍然至關重要，但同時也存在向整合點矩陣顯示器和OLED發展的趨勢，後者在顯示字元和圖形方面提供更大的靈活性。然而，對於簡單、高亮度、低成本的數值指示應用，使用先進半導體材料的SMD段位顯示器仍然被廣泛使用。對更低功耗、更寬工作溫度範圍和更高可靠性的需求，推動了材料與封裝技術的創新。如本元件所示，轉向無鉛和符合RoHS的製造，是受環境法規驅動的標準產業要求。