ورقة بيانات شريحة LED SMD طراز LTST-C171TBKT-5A - ارتفاع 0.8 مم - جهد أمامي 2.8-3.05 فولت - لون أزرق - قدرة 76 ميغاواط - وثيقة تقنية بالعربية

1. نظرة عامة على المنتج

توفر هذه الوثيقة المواصفات التقنية الكاملة لشريحة LTST-C171TBKT-5A، وهي ثنائي باعث للضوء (LED) من نوع جهاز السطح المثبت (SMD). ينتمي هذا المنتج إلى عائلة شرائح LED الزرقاء فائقة النحافة وعالية السطوع، المصممة لعمليات التجميع الإلكتروني الحديثة. التطبيق الأساسي لهذا المكون هو كمصباح مؤشر، أو مصدر إضاءة خلفية، أو عرض للحالة في مجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية المدمجة حيث تكون المساحة والارتفاع قيوداً حرجة.

الميزة الأساسية لهذا الـ LED هي سماكته الدنيا، حيث يبلغ ارتفاعه 0.80 مليمتر فقط. وهذا يجعله مناسباً للتطبيقات في الإلكترونيات الاستهلاكية فائقة النحافة، والأجهزة المحمولة، ولوحات الدوائر المطبوعة (PCB) ذات الكثافة العالية. يتم تصنيعه ليكون متوافقاً مع معدات اللصق والتركيب الآلي، مما يضمن كفاءة عالية في التجميع بكميات كبيرة. الجهاز متوافق أيضاً مع توجيهات تقييد المواد الخطرة (RoHS)، مما يصنفه كمنتج صديق للبيئة مناسب للأسواق العالمية ذات اللوائح البيئية الصارمة.

السوق المستهدف يشمل مصنعي معدات أتمتة المكاتب، وأجهزة الاتصالات، والأجهزة المنزلية، ومختلف لوحات التحكم الصناعية. توافقه مع عمليات لحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR) والطور البخاري يجعله متوافقاً مع خطوط التجميع القياسية والخالية من الرصاص (Pb-free) المستخدمة في الإنتاج الضخم.

2. الغوص العميق في المعلمات التقنية

يقدم هذا القسم تفسيراً موضوعياً وتفصيلياً للمعلمات التقنية الرئيسية المحددة في ورقة البيانات.

2.1 القيم القصوى المطلقة

تحدد القيم القصوى المطلقة حدود الإجهاد التي إذا تم تجاوزها قد يحدث تلف دائم للجهاز. هذه ليست ظروف التشغيل العادية.

• تبديد الطاقة (Pd):76 ميغاواط. هذه هي أقصى قدرة يمكن لـ LED تبديدها كحرارة عند درجة حرارة محيطة (Ta) تبلغ 25°C. يتجاوز هذا الحد خطر التلف الحراري للوصلة شبه الموصلة.
• التيار الأمامي المستمر (IF):20 مللي أمبير. هذا هو أقصى تيار أمامي مستمر موصى به للتشغيل الموثوق على المدى الطويل.
• تيار الذروة الأمامي:100 مللي أمبير. ينطبق هذا التصنيف فقط في ظروف النبضات ذات دورة عمل منخفضة جداً (1/10) وعرض نبضة قصير (0.1 مللي ثانية). وهو ذو صلة بالومضات العالية الكثافة والقصيرة، وليس للإضاءة المستمرة.
• الجهد العكسي (VR):5 فولت. تطبيق جهد انحياز عكسي يتجاوز هذه القيمة يمكن أن يسبب انهياراً وتعطلاً لوصلة PN الخاصة بـ LED.
• نطاق درجة حرارة التشغيل:من -20°C إلى +80°C. الجهاز مضمون للعمل ضمن نطاق درجة الحرارة المحيطة هذا.
• نطاق درجة حرارة التخزين:من -30°C إلى +100°C. يمكن تخزين الجهاز دون تدهور ضمن هذه الحدود.
• تحمل درجة حرارة اللحام:تحدد ورقة البيانات ظروف اللحام بالموجة (260°C لمدة 5 ثوانٍ)، ولحام إعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (260°C لمدة 5 ثوانٍ)، ولحام إعادة التدفق بالطور البخاري (215°C لمدة 3 دقائق). هذه الظروف حرجة لتجميع PCB دون الإضرار بغلاف LED.

2.2 الخصائص الكهربائية والبصرية

يتم قياس هذه المعلمات في ظروف الاختبار القياسية (Ta=25°C) وتحدد أداء الجهاز.

• شدة الإضاءة (Iv):15.0 مللي كانديلا (نموذجي) عند تيار أمامي (IF) قدره 5 مللي أمبير. الحد الأدنى المضمون هو 11.2 مللي كانديلا. يقيس هذا السطوع الملحوظ لـ LED للعين البشرية، باستخدام مرشح يقارب منحنى استجابة الضوء النهاري لـ CIE.
• الجهد الأمامي (VF):2.80 فولت (نموذجي) بحد أقصى 3.05 فولت عند IF=5mA. هذا هو انخفاض الجهد عبر LED عند مرور التيار. إنها معلمة حاسمة لتصميم دائرة تحديد التيار.
• زاوية الرؤية (2θ1/2):130 درجة (نموذجي). تشير زاوية الرؤية الواسعة هذه إلى أن LED يشع الضوء على مخروط واسع، مما يجعله مناسباً للتطبيقات حيث تكون الرؤية من زوايا متعددة مهمة.
• طول موجة الذروة للإشعاع (λP):468 نانومتر. هذا هو الطول الموجي الذي يكون فيه ناتج القدرة الطيفية في أعلى مستوياته.
• الطول الموجي السائد (λd):من 470.0 نانومتر إلى 475.0 نانومتر عند IF=5mA. هذا مشتق من مخطط لونية CIE ويمثل الطول الموجي الفردي الذي يصف بشكل أفضل اللون الملحوظ للضوء. إنها معلمة أكثر صلة لتحديد اللون من طول موجة الذروة.
• نصف عرض الخط الطيفي (Δλ):25 نانومتر (نموذجي). يقيس هذا عرض النطاق الترددي لطيف الضوء المنبعث عند نصف شدته القصوى. قيمة 25 نانومتر هي سمة لـ LED الأزرق من نوع InGaN.
• التيار العكسي (IR):10 ميكرو أمبير (الحد الأقصى) عند VR=5V. هذا هو تيار التسرب الصغير الذي يتدفق عندما يكون LED في حالة انحياز عكسي ضمن الحد الأقصى لتصنيفه.

2.3 الخصائص الحرارية

يشار إلى الأداء الحراري بواسطة عامل التخفيض. يجب تقليل التيار الأمامي المستمر خطياً بمقدار 0.25 مللي أمبير لكل درجة مئوية ترتفع فيها درجة الحرارة المحيطة فوق 50°C. هذا أمر أساسي لضمان الموثوقية في درجات حرارة التشغيل المرتفعة. على سبيل المثال، عند أقصى درجة حرارة تشغيل 80°C، سيكون الحد الأقصى المسموح به للتيار المستمر: 20 مللي أمبير - [0.25 مللي أمبير/°C * (80°C - 50°C)] = 20 مللي أمبير - 7.5 مللي أمبير = 12.5 مللي أمبير.

3. شرح نظام التصنيف

لإدارة الاختلافات الطبيعية في عملية تصنيع أشباه الموصلات، يتم فرز LEDs إلى مجموعات أداء. وهذا يسمح للمصممين باختيار مكونات ذات خصائص مضبوطة بدقة لتطبيقهم.

3.1 تصنيف الجهد الأمامي

يتم تصنيف LEDs إلى أربع مجموعات بناءً على جهدها الأمامي (VF) المقاس عند 5 مللي أمبير.

• المجموعة 1: 2.65 فولت - 2.75 فولت
• المجموعة 2: 2.75 فولت - 2.85 فولت
• المجموعة 3: 2.85 فولت - 2.95 فولت
• المجموعة 4: 2.95 فولت - 3.05 فولت

التسامح داخل كل مجموعة هو ±0.1 فولت. يساعد استخدام LEDs من نفس مجموعة الجهد في دائرة متوازية على تحقيق توزيع تيار أكثر تجانساً واتساقاً في السطوع.

3.2 تصنيف شدة الإضاءة

يتم فرز LEDs إلى ست مجموعات بناءً على شدة الإضاءة (Iv) عند 5 مللي أمبير، تتراوح من L1 (الأدنى) إلى N2 (الأعلى).

• L1: 11.2 مللي كانديلا - 14.0 مللي كانديلا
• L2: 14.0 مللي كانديلا - 18.0 مللي كانديلا
• M1: 18.0 مللي كانديلا - 22.4 مللي كانديلا
• M2: 22.4 مللي كانديلا - 28.0 مللي كانديلا
• N1: 28.0 مللي كانديلا - 35.5 مللي كانديلا
• N2: 35.5 مللي كانديلا - 45.0 مللي كانديلا

التسامح على كل مجموعة شدة هو ±15%. هذا التصنيف حاسم للتطبيقات التي تتطلب مستويات سطوع متسقة عبر مؤشرات متعددة.

3.3 تصنيف الطول الموجي السائد

لهذا الرقم المحدد للقطعة، تقع جميع الأجهزة في مجموعة طول موجي سائد واحدة: AD، بنطاق من 470.0 نانومتر إلى 475.0 نانومتر. التسامح لهذه المجموعة هو ±1 نانومتر، مما يضمن ناتج لون أزرق متناسق للغاية.

4. تحليل منحنيات الأداء

بينما يتم الإشارة إلى منحنيات رسومية محددة في ورقة البيانات (الشكل 1، الشكل 6)، يمكن وصف سلوكها النموذجي بناءً على فيزياء LED القياسية والمعلمات المقدمة.

4.1 خاصية التيار مقابل الجهد (I-V)

منحنى I-V لـ LED أزرق من نوع InGaN مثل هذا هو غير خطي. تحت عتبة الجهد الأمامي (حوالي 2.6-2.7 فولت)، يتدفق تيار ضئيل جداً. مع اقتراب الجهد وتجاوزه للـ VF النموذجي البالغ 2.8 فولت، يزداد التيار بسرعة. هذا هو السبب في أنه يجب تشغيل LEDs بواسطة مصدر محدد للتيار، وليس مصدر جهد ثابت. الاختلاف الطفيف في VF بين الوحدات الفردية (كما يظهر في التصنيف) يرجع إلى اختلافات طفيفة في الطبقة الشبه موصلة العلوية ومعالجة الشريحة.

4.2 شدة الإضاءة مقابل التيار الأمامي

ناتج الضوء (شدة الإضاءة) يتناسب تقريباً مع التيار الأمامي على مدى كبير. ومع ذلك، عند التيارات العالية جداً، تنخفض الكفاءة بسبب زيادة توليد الحرارة (تأثير الهبوط). تم اختيار التيار الأمامي المستمر المقنن 20 مللي أمبير كتوازن بين السطوع الجيد والموثوقية طويلة المدى.

4.3 التوزيع الطيفي

سيظهر منحنى الناتج الطيفي ذروة رئيسية حول 468 نانومتر (أزرق). يشير نصف العرض البالغ 25 نانومتر إلى نقاء الطيف. لن يكون هناك ذروة ثانوية كبيرة في ناتج LED أزرق InGaN المصنع جيداً. يضع الطول الموجي السائد البالغ 470-475 نانومتر لون هذا LED في المنطقة الزرقاء القياسية.

4.4 الاعتماد على درجة الحرارة

مع زيادة درجة حرارة الوصلة، عادة ما ينخفض الجهد الأمامي قليلاً (معامل درجة حرارة سلبي)، بينما قد تتحول شدة الإضاءة والطول الموجي السائد. يتناول مواصفات التخفيض مباشرة الحاجة إلى تقليل التيار في درجات الحرارة المحيطة العالية لإدارة درجة حرارة الوصلة والحفاظ على الأداء والعمر الافتراضي.

5. معلومات الميكانيكية والغلاف

5.1 أبعاد الغلاف

الـ LED هو غلاف قياسي EIA. الميزة الميكانيكية الرئيسية هي سماكته الفائقة بارتفاع (H) يبلغ 0.80 مليمتر. جميع الأبعاد الأخرى (الطول، العرض، تباعد الأطراف) تتوافق مع البصمة القياسية لهذا النوع من الغلاف، مما يضمن التوافق مع معدات التجميع الآلية وأنماط اللحام القياسية لـ PCB. مادة العدسة محددة على أنها "شفافة مائية"، وهي إيبوكسي عديم اللون وشفاف لا يشتت الضوء، مما ينتج عنه شعاع ضوئي واضح ومركز من الشريحة.

5.2 تحديد القطبية

تتضمن ورقة البيانات رسم مخطط للغلاف يوضح بوضوح أطراف الكاثود والأنود. عادةً، يتم تمييز الكاثود بشق، أو نقطة خضراء، أو طرف/لسان أقصر على جسم الغلاف. يجب مراعاة القطبية الصحيحة أثناء تجميع PCB، حيث أن تطبيق انحياز عكسي يمكن أن يتلف الجهاز.

5.3 تخطيط وسادة اللحام المقترح

يتم توفير نمط لحام موصى به (أبعاد وتباعد وسادة اللحام) لضمان تكوين وصلة لحام صحيحة، واستقرار ميكانيكي، وتخفيف حراري أثناء عملية إعادة التدفق. اتباع هذا الدليل أمر أساسي لتحقيق عائد تجميع عالي وموثوقية.

6. إرشادات اللحام والتجميع

6.1 ظروف لحام إعادة التدفق

توفر ورقة البيانات ظرفين مقترحين لإعادة التدفق بالأشعة تحت الحمراء (IR): واحد لعملية اللحام العادية (قصدير-رصاص) وواحد لعملية خالية من الرصاص. المعلمات الرئيسية هي:

• التسخين المسبق:منحدر تدريجي لتفعيل المادة المساعدة وتقليل الصدمة الحرارية.
• وقت النقع/التسخين المسبق:بحد أقصى 120 ثانية لمنع الأكسدة المفرطة.
• درجة حرارة الذروة:بحد أقصى 260°C. يمكن لـ LED تحمل هذه درجة الحرارة لفترة زمنية محدودة للغاية.
• الوقت فوق السائل (TAL):لعملية خالية من الرصاص، يجب أن يضمن الظرف أن معجون اللحام منصهر للمدة الصحيحة لتكوين وصلة موثوقة، عادة ما يتم الرجوع إليه بين خطوط درجة حرارة محددة (مثل 217°C لـ SnAgCu).

الالتزام بهذه الظروف أمر بالغ الأهمية. الوقت أو درجة الحرارة المفرطة أثناء إعادة التدفق يمكن أن تتلف عدسة الإيبوكسي لـ LED، أو تتسبب في تدهور شريحة أشباه الموصلات، أو تضعف روابط الأسلاك الداخلية.

6.2 ظروف التخزين

الـ LEDs هي أجهزة حساسة للرطوبة. إذا تم إخراجها من عبوة الحاجز الرطوبي الأصلية، فيجب استخدامها خلال 672 ساعة (28 يوماً) أو خبزها قبل اللحام لإزالة الرطوبة الممتصة. يتطلب التخزين الممتد خارج الكيس الأصلي بيئة خاضعة للتحكم: حاوية محكمة الإغلاق مع مجفف أو مجفف مملوء بالنيتروجين. قد يؤدي عدم اتباع هذه الإجراءات إلى حدوث "انفجار" أثناء إعادة التدفق، حيث يتسبب ضغط البخار الداخلي في تشقق الغلاف.

6.3 التنظيف

إذا كان التنظيف بعد اللحام ضرورياً، فيجب استخدام المذيبات المحددة فقط. توصي ورقة البيانات بالغمر في كحول الإيثيل أو كحول الأيزوبروبيل في درجة حرارة عادية لأقل من دقيقة واحدة. يمكن للمواد الكيميائية القاسية أو غير المحددة أن تعتم، أو تشقق، أو تتلف عدسة الإيبوكسي لـ LED.

7. معلومات التعبئة والطلب

7.1 مواصفات الشريط والبكرة

يتم توريد LEDs في شريط ناقل بارز قياسي في الصناعة على بكرات قطرها 7 بوصات (178 ملم). هذه التعبئة متوافقة مع آلات التركيب الآلي عالية السرعة.

• القطع لكل بكرة:3000 وحدة.
• الحد الأدنى لكمية التعبئة:500 قطعة للكميات المتبقية.
• شريط الغطاء:يتم إغلاق الجيوب الفارغة للمكونات بشريط غطاء علوي.
• المصابيح المفقودة:الحد الأقصى لعدد المكونات المفقودة المتتالية في الشريط هو اثنان، وفقاً لمعايير الجودة.
• المعيار:تتوافق التعبئة مع مواصفات ANSI/EIA 481-1-A-1994.

8. توصيات التطبيق

8.1 سيناريوهات التطبيق النموذجية

• مؤشرات الحالة:أضواء التشغيل، الاستعداد، الشحن، أو الخطأ في الإلكترونيات الاستهلاكية، الأجهزة، ومعدات الشبكات.
• الإضاءة الخلفية:لشاشات LCD الصغيرة، لوحات المفاتيح، أو مفاتيح الغشاء في الأجهزة الرقيقة.
• إضاءة اللوحات:إضاءة لمجموعات الأدوات، لوحات التحكم، وأجهزة واجهة الإنسان والآلة (HMI) الصناعية.
• الإضاءة الزخرفية:إضاءة مميزة في المساحات المدمجة حيث يكون الشكل النحيف ذا أهمية قصوى.

8.2 اعتبارات تصميم الدائرة

هام: LEDs هي أجهزة تعمل بالتيار.قاعدة التصميم الأكثر أهمية هي التحكم في التيار الأمامي.

• مقاوم تحديد التيار (نموذج الدائرة A):عند توصيل عدة LEDs على التوازي، يجب استخدام مقاوم محدد للتيار بشكل منفصل على التوالي معكلLED. هذا لأن الجهد الأمامي (VF) يمكن أن يختلف قليلاً من LED إلى آخر (كما هو محدد في التصنيف). بدون مقاومات فردية، سوف تسحب LEDs ذات VF أقل تياراً أكثر بشكل غير متناسب، مما يؤدي إلى سطوع غير متساو وإجهاد محتمل لتلك الوحدات. يتم حساب قيمة المقاوم باستخدام قانون أوم: R = (Vsupply - VF_LED) / Idesired.
• التوصيل على التوازي بدون مقاومات (نموذج الدائرة B):هذا التكوينغير موصى بهلأنه يؤدي إلى سطوع غير موحد وتشغيل غير موثوق بسبب التباين الطبيعي في خصائص I-V.
• التوصيل على التوالي:يضمن توصيل LEDs على التوالي مرور نفس التيار عبر جميعها. يمكن استخدام مقاوم محدد للتيار واحد لسلسلة التوالي بأكملها. يجب أن يكون جهد الإمداد مرتفعاً بما يكفي للتغلب على مجموع جميع الجهود الأمامية في السلسلة.

8.3 الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)

الـ LED حساس للتفريغ الكهروستاتيكي. يجب اتخاذ الاحتياطات أثناء التعامل والتجميع:

• يجب على المشغلين ارتداء أساور معصم مؤرضة أو قفازات مضادة للكهرباء الساكنة.
• يجب تأريض جميع محطات العمل، الأدوات، والمعدات بشكل صحيح.
• قم بتخزين ونقل LEDs في عبوات آمنة من ESD.

9. المقارنة التقنية والتمييز

عوامل التمييز الأساسية لهذا LED مقارنة بشرائح LED الزرقاء العامة أو القديمة هي:

• سماكة منخفضة للغاية (0.8 مم H):يمكن تصميم منتجات نهائية أرق، وهو مطلب رئيسي في الهواتف الذكية الحديثة، الأجهزة اللوحية، والأجهزة المحمولة فائقة النحافة.
• غلاف EIA قياسي:يضمن التوافق مع خطوط التجميع الآلية والبصمات الموجودة في مكتبة PCB، مما يقلل وقت التصميم والمخاطر.
• توافق عملية اللحام المزدوج:معتمد لكل من عمليات إعادة التدفق القياسية (SnPb) والخالية من الرصاص (SnAgCu)، مما يجعل التصاميم متوافقة مع المستقبل للوائح البيئية العالمية.
• تصنيف شامل:يوفر للمصممين القدرة على اختيار مكونات ذات سطوع (Iv) وجهد أمامي (VF) مضبوطين بدقة، مما يؤدي إلى أداء أكثر اتساقاً في السلع المنتجة بكميات كبيرة.
• خيارات سطوع عالي:توافر مجموعات تصل إلى N2 (45.0 مللي كانديلا) يوفر مرونة للتطبيقات التي تتطلب رؤية أعلى.

10. الأسئلة الشائعة (بناءً على المعلمات التقنية)

10.1 هل يمكنني تشغيل هذا LED مباشرة من مصدر منطقي 3.3V أو 5V؟

لا، ليس مباشرة.يجب عليك استخدام مقاوم محدد للتيار على التوالي. على سبيل المثال، مع مصدر 3.3V وتيار مستهدف 5mA، باستخدام VF نموذجي 2.8V: R = (3.3V - 2.8V) / 0.005A = 100 أوم. بدون المقاوم، سيحاول LED سحب تيار مفرط، محدوداً فقط بمصدر الطاقة والمقاومة الداخلية لـ LED، مما قد يتلفه.

10.2 لماذا يوجد تصنيف تيار ذروة (100mA) أعلى بكثير من تصنيف التيار المستمر (20mA)؟

تصنيف تيار الذروة مخصص لنبضات قصيرة جداً (0.1ms) بدورة عمل منخفضة (10%). في هذه الظروف، ليس لدى الوصلة شبه الموصلة وقت لترتفع حرارتها بشكل كبير. للتشغيل المستمر (DC)، تراكم الحرارة هو العامل المحدد، ومن هنا جاء التصنيف الأقل 20mA لضمان الموثوقية طويلة المدى ومنع الانحراف الحراري.

10.3 ما الفرق بين طول موجة الذروة والطول الموجي السائد؟

طول موجة الذروة (λP)هي أعلى نقطة حرفية على منحنى الناتج الطيفي (468 نانومتر).الطول الموجي السائد (λd)هي قيمة محسوبة (470-475 نانومتر) تتوافق مع اللون الملحوظ بواسطة العين البشرية على مخطط لونية CIE. لتحديد اللون في التطبيقات، يعتبر الطول الموجي السائد المعلمة الأكثر صلة.

10.4 عمل LED بعد اللحام ولكن تعطل لاحقاً. ما الذي يمكن أن يكون السبب؟

تشمل الأسباب الشائعة: تلف ESD أثناء التعامل، إجهاد حراري زائد أثناء اللحام (تجاوز ظروف الوقت/درجة الحرارة)، قطبية خاطئة على PCB، التشغيل بتيار مفرط بسبب مقاوم محدد للتيار مفقود أو محسوب بشكل خاطئ، أو تلف ناتج عن الرطوبة (انفجار) من التخزين غير السليم للأجهزة الحساسة للرطوبة.

11. دراسة حالة تصميم عملية

السيناريو:تصميم لوحة تحكم بأربعة مؤشرات حالة زرقاء. تعمل اللوحة بواسطة خط طاقة 5V. الاتساق في السطوع أمر بالغ الأهمية من الناحية الجمالية.

1. اختيار LED:اختر LEDs من نفس مجموعة شدة الإضاءة (مثل جميعها من مجموعة M1: 18.0-22.4 مللي كانديلا) ونفس مجموعة الجهد الأمامي (مثل جميعها من المجموعة 2: 2.75-2.85V) لتقليل التباين الجوهري.
2. تصميم الدائرة:استخدم نموذج الدائرة A. ضع كل LED على التوازي مع مقاومه الخاص على التوالي. لتيار مستهدف 5mA و VF متحفظ 2.85V (الحد الأقصى للمجموعة 2)، احسب R = (5V - 2.85V) / 0.005A = 430 أوم. أقرب قيمة قياسية هي 430Ω أو 470Ω.
3. تخطيط PCB:اتبع أبعاد وسادة اللحام المقترحة من ورقة البيانات. تأكد من محاذاة القطبية الصحيحة بناءً على علامة الغلاف.
4. التجميع:استخدم ظروف إعادة التدفق الخالية من الرصاص الموصى بها. تأكد من استخدام LEDs خلال 672 ساعة من فتح كيس الحاجز الرطوبي أو خبزها بشكل صحيح.
5. النتيجة:أربعة مؤشرات ذات سطوع ولون متسقين، تشغيل موثوق على المدى الطويل، وعائد تصنيع عالي.

12. مبدأ التشغيل

LTST-C171TBKT-5A هو جهاز شبه موصل يعتمد على مادة نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN). عندما يتم تطبيق جهد انحياز أمامي يتجاوز الجهد المضمن في الوصلة، يتم حقن الإلكترونات من المنطقة من النوع n والثقوب من المنطقة من النوع p في المنطقة النشطة. عندما تتحد هذه حاملات الشحنة، فإنها تطلق الطاقة في شكل فوتونات (ضوء). يحدد التركيب المحدد لسبيكة InGaN في الطبقة النشطة طاقة فجوة النطاق، والتي بدورها تحدد الطول الموجي (اللون) للضوء المنبعث. لهذا الجهاز، تم هندسة فجوة النطاق لإنتاج فوتونات في الطيف الأزرق (~470 نانومتر). تقوم عدسة الإيبوكسي الشفافة بتغليف وحماية شريحة أشباه الموصلات، وتوفر الاستقرار الميكانيكي، وتشكل شعاع الناتج الضوئي.

13. اتجاهات التكنولوجيا

يتبع تطوير SMD LEDs مثل هذا عدة اتجاهات صناعية واضحة:

• التصغير:التقليل المستمر في حجم الغلاف (البصمة والارتفاع) لتمكين منتجات إلكترونية أرق وأكثر إحكاما.
• زيادة الكفاءة:تحسينات مستمرة في الكفاءة الكمية الداخلية (IQE) وكفاءة استخراج الضوء لتقديم شدة إضاءة أعلى عند نفس تيارات التشغيل أو أقل، مما يحسن عمر البطارية في الأجهزة المحمولة.
• التوحيد القياسي والأتمتة:الالتزام بمخططات الغلاف القياسية وتنسيقات الشريط والبكرة لتبسيط عمليات التصنيع الآلي عالية الحجم على مستوى العالم.
• الامتثال البيئي:إزالة المواد الخطرة (RoHS، REACH) والتوافق مع عمليات التجميع الخالية من الرصاص (Pb-free) أصبحت الآن متطلبات قياسية.
• اتساق اللون:مطلوب تسامحات تصنيف أكثر ضيقاً لشدة الإضاءة، الجهد الأمامي، وإحداثيات اللونية للتطبيقات حيث يكون التوحيد البصري ذا أهمية قصوى، كما في العروض واللافتات.