LTST-C195KGJSKT برگه مشخصات LED دو رنگ SMD - ابعاد بسته‌بندی 3.2x2.8x1.9mm - ولتاژ 2.0-2.4V - توان 75mW - سبز و زرد - سند فنی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی کامل مدل LTST-C195KGJSKT را ارائه می‌دهد که یک LED از نوع دستگاه نصب‌شده روی سطح (SMD) دو رنگ است. این قطعه دو تراشه نورانی مستقل را در یک پکیج فشرده ادغام کرده و به‌طور خاص برای فرآیندهای مونتاژ خودکار طراحی شده است. برای کاربردهایی که فضای محدود دارند و نیاز به نشانگر وضعیت قابل اعتماد و با دید بالا یا نور پس‌زمینه دارند، مناسب است.

1.1 مزایای اصلی

مزیت اصلی این LED از طراحی و فناوری مواد آن ناشی می‌شود. هر دو تراشه از ماده نیمه‌هادی AlInGaP با روشنایی فوق‌العاده بالا استفاده می‌کنند که به بازده نوری بالا و خلوص رنگ عالی دست یافته است. در مقایسه با استفاده از دو LED تک‌رنگ مستقل، طراحی دو رنگ در یک بسته‌بندی واحد، فضای ارزشمند PCB را صرفه‌جویی می‌کند. سازگاری آن با فرآیند لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز، امکان تطبیق با خطوط تولید مدرن و انبوه را فراهم کرده و اتصالی قابل اعتماد و یکنواخت با برد مدار را تضمین می‌کند.

1.2 بازار هدف و کاربردها

این LED برای طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های الکترونیکی مناسب است. اندازه مینیاتوری و قابلیت اطمینان بالای آن، آن را به انتخابی ایده‌آل برای دستگاه‌های قابل حمل و فشرده تبدیل می‌کند. حوزه‌های اصلی کاربرد شامل موارد زیر است:

• تجهیزات ارتباطی:چراغ‌های وضعیت روی روتر، مودم و تلفن همراه.
• تجهیزات جانبی کامپیوتر:نور پس‌زمینه صفحه‌کلید و چراغ‌های وضعیت روی لپ‌تاپ، نوت‌بوک و درایوهای خارجی.
• الکترونیک مصرفی:چراغ‌های نشانگر روی لوازم خانگی، تجهیزات صوتی و تصویری و دستگاه‌های بازی.
• کنترل صنعتی:چراغ‌های نشانگر روی پنل ماشین‌آلات و سیستم‌های کنترل.
• نمایش و شناسه‌گذاری مینیاتوری:روشنایی با شدت کم برای نمایش نمادها یا اطلاعات کوچک.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عمیق و عینی

عملکرد LED توسط مجموعهای از پارامترهای الکتریکی، نوری و حرارتی تعریف میشود که در شرایط استاندارد (Ta=25°C) اندازهگیری میشوند. درک این پارامترها برای طراحی و کاربرد صحیح مدار حیاتی است.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر نامی، محدودههای تنشی را تعریف میکنند که ممکن است منجر به آسیب دائمی قطعه شوند و برای شرایط کار عادی قابل اعمال نیستند.

• اتلاف توان (Pd):75 میلی‌وات برای هر تراشه. تجاوز از این مقدار ممکن است منجر به گرمای بیش از حد و تسریع در کاهش عملکرد شود.
• جریان مستقیم رو به جلو (IF):30 میلی‌آمپر پیوسته. شرایط آزمایش و کار استاندارد 20 میلی‌آمپر است.
• جریان اوج رو به جلو:80 میلی‌آمپر، تنها تحت شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه) برای مقابله با موج‌های گذرا مجاز است.
• ولتاژ معکوس (VR):5 V. اعمال ولتاژ معکوس بالاتر ممکن است منجر به شکست پیوند شود.
• دمای کار و ذخیره‌سازی:محدوده‌های محیطی برای عملکرد دستگاه و ذخیره‌سازی غیرفعال به ترتیب از ۳۰- درجه سلسیوس تا ۸۵+ درجه سلسیوس و از ۴۰- درجه سلسیوس تا ۸۵+ درجه سلسیوس تعریف شده‌اند.
• دمای لحیم‌کاری:قابلیت تحمل دمای ۲۶۰ درجه سلسیوس به مدت ۱۰ ثانیه را دارد و با منحنی بازجوش بدون سرب (Pb-free) سازگار است.

2.2 ویژگی‌های نوری-الکتریکی

این‌ها مقادیر عملکردی معمول تحت شرایط کار عادی (IF=20mA) هستند.

• شدت نور (Iv):شاخص کلیدی برای اندازه‌گیری روشنایی. برای تراشه سبز، مقدار معمول 35.0 mcd (میلی‌کاندلا) و حداقل مقدار 18.0 mcd است. تراشه زرد روشن‌تر است، با مقدار معمول 75.0 mcd و حداقل مقدار 28.0 mcd. این تفاوت ناشی از ویژگی‌های مواد نیمه‌هادی و حساسیت متفاوت چشم انسان است.
• ولتاژ مستقیم (VF):مقدار معمول 2.0 V و حداکثر 2.4 V در جریان 20mA است. این پارامتر برای طراحی مقاومت محدودکننده جریان که به صورت سری با LED قرار می‌گیرد، حیاتی است. VF بالاتر نیازمند مقدار مقاومت پایین‌تر برای دستیابی به جریان یکسان است که بر اتلاف توان مقاومت تأثیر می‌گذارد.
• زاویه دید (2θ1/2):130 درجه. این زاویه دید گسترده نشان‌دهنده انتشار نور LED در محدوده مخروطی وسیع است که آن را برای کاربردهایی مناسب می‌سازد که نیازمند مشاهده نشانگر از زوایای متعدد (و نه تنها از روبرو) است.
• طول موج پیک (λP) و طول موج غالب (λd):طول موج پیک معمول برای تراشه سبز 574 نانومتر و طول موج غالب آن 571 نانومتر است. طول موج پیک تراشه زرد 591 نانومتر و طول موج غالب آن 589 نانومتر است. طول موج غالب، طول موج تک‌رنگی است که توسط چشم انسان درک می‌شود و برای درجه‌بندی رنگ استفاده می‌شود.
• عرض نیمه‌عرض خط طیفی (Δλ):هر دو رنگ 15.0 نانومتر هستند. این خلوص رنگ را تعریف می‌کند؛ عرض باریک‌تر به معنای اشباع و خلوص بیشتر رنگ است.
• جریان معکوس (IR):در بایاس معکوس 5 ولت، حداکثر 10 میکروآمپر است که نشان‌دهنده جریان نشتی بسیار پایین در حالت خاموش است.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

برای اطمینان از یکنواختی رنگ و روشنایی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای اندازه‌گیری شده در درجه‌های مختلف دسته‌بندی می‌شوند. این امر به طراح اجازه می‌دهد تا قطعاتی را انتخاب کند که نیازهای زیبایی‌شناختی یا عملکردی خاصی را برآورده می‌سازند.

3.1 درجه‌بندی شدت نور (روشنایی)

LEDها در دسته‌هایی طبقه‌بندی می‌شوند که مقادیر حداقل و حداکثر شدت نور را تعریف می‌کنند. تلرانس در هر دسته +/-15% است.

• دسته‌ی تراشه‌ی سبز:M (18.0-28.0 mcd)، N (28.0-45.0 mcd)، P (45.0-71.0 mcd)، Q (71.0-112.0 mcd).
• سطوح تراشه‌های زرد:N (28.0-45.0 mcd)، P (45.0-71.0 mcd)، Q (71.0-112.0 mcd)، R (112.0-180.0 mcd).

انتخاب کد سطح بالاتر (مانند Q یا R) تضمین می‌کند که LED روشن‌تر باشد، که ممکن است در شرایط نور محیطی قوی یا فاصله مشاهده دورتر ضروری باشد.

3.2 درجه‌بندی رنگ (طول موج غالب)

برای تراشه سبز، یکنواختی رنگ از طریق درجه‌بندی طول موج غالب مدیریت می‌شود، با تلرانس +/-1 نانومتر برای هر درجه.

• دسته‌های رنگ سبز تراشه:C (567.5-570.5 nm), D (570.5-573.5 nm), E (573.5-576.5 nm).

این امر اطمینان می‌دهد که تمام LEDهای سبز در یک مجموعه، ته‌رنگ سبز یکسانی را نمایش می‌دهند. برگه مشخصات محصول یا سفارش خاص باید کد دسته ترکیب عملکرد مورد نیاز را مشخص کند (به عنوان مثال، کد دسته شدت + کد دسته رنگ).

4. تحلیل منحنی عملکرد

داده‌های گرافیکی بینش عمیق‌تری از رفتار LED تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند که برای طراحی مستحکم ضروری است.

4.1 مشخصه‌های جریان-ولتاژ (I-V)

منحنی I-V غیرخطی است، مشابه دیود استاندارد. ولتاژ مستقیم با جریان به صورت لگاریتمی افزایش می‌یابد. کارکرد در شرایطی به مراتب بالاتر از مقدار توصیه‌شده 20mA، منجر به افزایش نامتناسب VF و توان تلف‌شده (Pd = IF * VF) و در نتیجه تولید گرمای بیش از حد می‌شود. طراح باید با استفاده از مقاومت محدودکننده جریان یا درایور جریان ثابت، IF را در محدوده ایمن حفظ کند.

4.2 رابطه شدت نور با جریان مستقیم

در محدوده‌ی کاری عادی، شدت نور تقریباً با جریان مستقیم متناسب است. با این حال، در جریان‌های بسیار بالا، به دلیل افزایش گرما، بازده ممکن است کاهش یابد. کاهش جریان (مثلاً کارکرد در 15mA به جای 20mA) می‌تواند قابلیت اطمینان بلندمدت و نرخ حفظ شار نوری را به‌طور چشمگیری بهبود بخشد، در حالی که روشنایی درک‌شده تنها اندکی کاهش می‌یابد.

4.3 وابستگی به دما

عملکرد LED به دما حساس است. با افزایش دمای اتصال (Tj):

• شدت نور کاهش می‌یابد:در محدوده دمای کاری، خروجی ممکن است 20-10 درصد کاهش یابد.
• کاهش ولتاژ مستقیم:VF دارای ضریب دمایی منفی است (مقدار معمول: 2- mV/°C). در مدارهای درایور مقاومتی ساده، این امر میتواند منجر به افزایش جزئی جریان هنگام گرم شدن LED شود و ممکن است نیاز به مدیریت حرارتی را مطرح کند.
• جابجایی طول موج:طول موج اصلی ممکن است با افزایش دما به‌طور جزئی جابجا شود (معمولاً به سمت طول‌موج‌های بلندتر)، که منجر به تغییرات ظریف رنگ می‌شود.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

این LED مطابق با شکل‌بندی استاندارد بسته‌بندی EIA است. ابعاد کلیدی تقریباً ۳.۲ میلی‌متر طول، ۲.۸ میلی‌متر عرض و ۱.۹ میلی‌متر ارتفاع با تلرانس ±۰.۱ میلی‌متر می‌باشد. بسته‌بندی از لنز شفاف (Water Clear) استفاده می‌کند که رنگ نور منتشرشده را تغییر نمی‌دهد و اجازه می‌دهد رنگ خالص تراشه (سبز یا زرد) نمایان شود.

5.2 تخصیص پایه‌ها و شناسایی قطبیت

این قطعه دارای چهار پایه است. برای مدل LTST-C195KGJSKT:

• پایه‌های 1 و 3سبزآند و کاتد تراشه AlInGaP.
• پایه‌های 2 و 4 هستندزردآند و کاتد تراشه AlInGaP.

قطبیت توسط نشانه‌گذاری فیزیکی بسته‌بندی (معمولاً یک نقطه یا پخ در نزدیکی پایه 1) مشخص می‌شود. اطمینان از صحت قطبیت ضروری است؛ اعمال بایاس معکوس ممکن است به LED آسیب برساند.

5.3 چیدمان پیشنهادی پدهای PCB

طرح پد پیشنهادی (ابعاد بسته‌بندی) برای اطمینان از لحیم‌کاری صحیح و پایداری مکانیکی ارائه شده است. طراحی پد با ابعاد بسته‌بندی سازگار است و امکان تشکیل فیله لحیم مناسب در طول فرآیند ریفلو را فراهم می‌کند. رعایت این توصیه به جلوگیری از پدیده tombstoning (بلند شدن یک سر) و اطمینان از اتصال الکتریکی مطمئن کمک می‌کند.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پارامترهای لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز

این LED با فرآیند جوشکاری بدون سرب (Pb-free) سازگار است. منحنی بازجریانی پیشنهادی ارائه شده است که معمولاً از استانداردهای JEDEC مانند J-STD-020 پیروی می‌کند. پارامترهای کلیدی شامل موارد زیر است:

• پیش‌گرم‌سازی:150-200 درجه سانتی‌گراد، حداکثر 120 ثانیه، برای گرم‌کردن تدریجی برد مدار و قطعات، فعال‌سازی فلاکس و جلوگیری از شوک حرارتی.
• دمای اوج:حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد.
• زمان بالای خط مایع (TAL):مدت زمانی که لحیم در حالت مذاب است، برای تشکیل اتصال لحیم حیاتی می‌باشد. توصیه می‌شود منحنی حداکثر 10 ثانیه در دمای اوج باشد.
• محدودیت:LED نباید بیش از دو چرخه بازجوشی (Reflow) را تحمل کند.

نکته مهم:منحنی عملیاتی واقعی باید بر اساس طراحی خاص PCB، خمیر لحیم و کوره مورد استفاده مشخص‌سازی (Characterize) شود.

6.2 لحیم‌کاری دستی با هویه

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، احتیاط ویژه‌ای لازم است:

• دمای هویه:حداکثر 300 درجه سانتی‌گراد.
• زمان لحیم‌کاری:حداکثر 3 ثانیه برای هر اتصال لحیم.
• محدودیت:تنها یک چرخه جوشکاری مجاز است تا از آسیب حرارتی به بسته‌بندی پلاستیکی و سیم‌های اتصال داخلی جلوگیری شود.

6.3 شرایط نگهداری و عملیاتی

• حساسیت ESD:LED به تخلیه الکترواستاتیک (ESD) حساس است. باید در منطقه محافظت شده در برابر ESD و با استفاده از مچ‌بند اتصال به زمین و زیرانداز رسانا کار شود.
• سطح حساسیت به رطوبت (MSL):رتبه این دستگاه MSL 3 است. این بدان معناست:
  • 一旦打开原装防潮袋，元件必须在168小时（1周）内，在工厂车间条件下（<30°C/60% RH）完成焊接。
  • در صورت قرارگیری طولانی‌تر در معرض محیط، قبل از لحیم‌کاری نیاز به پخت در دمای حدود 60 درجه سانتیگراد به مدت حداقل 20 ساعت است تا رطوبت جذب شده خارج شده و از پدیده "پاپ کورن" (ترک خوردن بسته‌بندی در حین reflow) جلوگیری شود.
• ذخیره‌سازی بلندمدت:کیسه‌های بازنشده باید در محیطی با دمای کمتر از ۳۰ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ۹۰٪ نگهداری شوند. قطعات بازشده باید در محیط خشک و ترجیحاً در ظرف دربسته همراه با جاذب رطوبت نگهداری شوند.

6.4 نظافت

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، باید تنها از حلال‌های مشخص‌شده استفاده شود. استفاده از ایزوپروپیل الکل (IPA) یا اتانول در دمای اتاق به مدت کمتر از یک دقیقه توصیه می‌شود. استفاده از مواد شیمیایی خورنده یا نامشخص ممکن است به لنز پلاستیکی یا مواد کپسوله‌کننده آسیب رسانده و باعث تغییر رنگ یا ترک خوردگی شود.

7. بسته‌بندی و اطلاعات سفارش

7.1 مشخصات نوار و قرقره

LEDها در قالب نوار حامل برجسته‌کاری شده با استاندارد صنعتی ارائه می‌شوند که بر روی قرقره‌ای به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) پیچیده شده‌اند و برای مونتاژ خودکار SMD مناسب هستند. جزئیات کلیدی:

• فاصله جیب‌ها:فاصله بین جیب‌های قطعات در نوار حامل.
• ظرفیت قرقره:هر قرقره کامل 4000 عدد.
• حداقل مقدار سفارش (MOQ):تعداد باقیمانده 500 عدد.
• کیفیت:نوار پوششی برای نوار حامل مهر و موم می‌شود. حداکثر تعداد مجاز قطعات مفقوده متوالی دو عدد است تا قابلیت اطمینان تغذیه تضمین شود.

بسته‌بندی مطابق با استاندارد ANSI/EIA-481 است.

8. توصیه‌های کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 مدار کاربردی نمونه

متداول‌ترین روش راه‌اندازی، استفاده از یک مقاومت سری ساده است. مقدار مقاومت (R) با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R = (Vcc - VF) / IF، که در آن Vcc ولتاژ منبع تغذیه، VF ولتاژ مستقیم LED (با استفاده از حداکثر مقدار برای محاسبه جریان در بدترین حالت) و IF جریان مستقیم مورد نیاز (مثلاً 20mA) است. توان نامی مقاومت باید حداقل برابر IF² * R باشد. برای راه‌اندازی توسط GPIO میکروکنترلر، اطمینان حاصل کنید که GPIO قادر به تامین/دریافت جریان مورد نیاز (IF به اضافه هر جریان مقاومتی دیگر) باشد. برای راه‌اندازی مستقل دو رنگ، از دو مدار محدودکننده جریان مستقل استفاده کنید.

8.2 ملاحظات طراحی قابلیت اطمینان

• مدیریت حرارتی:با وجود مصرف توان پایین، اطمینان از مساحت کافی مس PCB در اطراف پد LED به انتقال حرارت از ناحیه اتصال کمک کرده و در نتیجه روشنایی و طول عمر را حفظ می‌کند.
• کاهش جریان:برای کاربردهایی که قابلیت اطمینان بالا یا عملکرد در دمای محیط بالاتر را می‌طلبند، درایو LED با جریانی کمتر از حداکثر مقدار نامی (مثلاً 18-15 میلی‌آمپر) را در نظر بگیرید.
• محافظت در برابر ولتاژ معکوس:در مدارهایی که LED ممکن است در معرض بایاس معکوس قرار گیرد (به عنوان مثال، در سناریوهای کوپلینگ AC یا بارهای القایی)، توصیه می‌شود یک دیود محافظ به صورت موازی (کاتد به آند) اضافه شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

LTST-C195KGJSKT مزایای خاصی در رده خود ارائه می‌دهد:

• دو رنگ در یک بسته‌بندی:در مقایسه با قرار دادن دو LED تک‌رنگ مستقل با ابعاد 0603 یا 0805، این بسته‌بندی 4 پایه فضای کمتری اشغال کرده و زمان/هزینه مونتاژ را کاهش می‌دهد.
• فناوری مواد:هر دو رنگ سبز و زرد از AlInGaP استفاده می‌کنند که در مقایسه با برخی فناوری‌های قدیمی‌تر (مانند GaP مرسوم)، بازده بالاتر و پایداری دمایی بهتری دارند.
• زاویه دید گسترده:زاویه دید 130 درجه، گسترده‌تر از بسیاری از LEDهای "دید از بالا" است و دید خارج از محور بهتری ارائه می‌دهد که برای چراغ‌های نشانگر پنل حیاتی است.
• بسته‌بندی استاندارد:مطابق با استانداردهای EIA و ANSI/EIA-481، که سازگاری با تجهیزات مونتاژ خودکار از تولیدکنندگان مختلف را تضمین می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q1: آیا می‌توانم تراشه‌های سبز و زرد را همزمان با جریان 20mA راه‌اندازی کنم؟
A1: بله، اما باید کل توان مصرفی را در نظر گرفت. حداکثر توان هر تراشه 75mW است. اگر هر دو با جریان 20mA به طور پیوسته روشن باشند و VF مقدار معمول (2.0V) را داشته باشد، توان هر کدام 40mW خواهد بود (P=IV) که در مجموع 80mW می‌شود. در صورت نصب صحیح، این مقدار در محدوده ظرفیت حرارتی کل بسته‌بندی قرار می‌گیرد. با این حال، حتماً VF واقعی را بررسی کنید و مطمئن شوید که PCB به اندازه کافی قابلیت دفع حرارت دارد.

Q2: چرا شدت نور معمول رنگ‌های سبز و زرد متفاوت است؟
A2: این عمدتاً به دلیل منحنی پاسخ بینایی روشنایی چشم انسان (منحنی CIE) است که در ناحیه زرد-سبز (حدود 555 نانومتر) به اوج خود می‌رسد. طول موج تراشه زرد (589 نانومتر) نسبت به طول موج تراشه سبز (571 نانومتر) به این حساسیت اوج نزدیک‌تر است، بنابراین همان توان تابشی (انرژی نوری) از تراشه زرد، در ادراک چشم انسان به عنوان مقدار لومن یا کاندلا بالاتر ظاهر می‌شود.

Q3: لنز "آب‌شیرین" (Water Clear) برای رنگ به چه معناست؟
A3: لنز آب‌شیرین (غیر پخش‌کننده، بی‌رنگ) اجازه می‌دهد رنگ ذاتی تراشه نیمه‌هادی بدون تغییر عبور کند. در مقایسه با لنزهای پخش‌کننده، این امر پرتوی نوری اشباع‌شده‌تر و احتمالاً باریک‌تری ایجاد می‌کند. لنزهای پخش‌کننده نور را پراکنده می‌کنند تا ظاهری پهن‌تر و نرم‌تر ایجاد کنند، اما شدت اوج را کاهش می‌دهند.

Q4: چگونه کدهای درجه‌بندی (Binning Codes) را در هنگام سفارش تفسیر کنیم؟
A4: شما معمولاً باید شماره قطعه (LTST-C195KGJSKT) و کد باینینگ شدت نور و رنگ مورد نیاز برای هر رنگ (مثلاً سبز: P/D، زرد: Q) را مشخص کنید. برای دریافت ترکیب‌های باینینگ موجود، با سازنده یا توزیع‌کننده مشورت کنید.

11. نمونه‌های کاربردی عملی

سناریو: چراغ نشانگر دو حالته برای تجهیزات شبکه.
طراحی روتر نیازمند یک چراغ نشانگر برای نمایش دو حالت است: "روشن بودن منبع تغذیه/سیستم سالم" (سبز ثابت) و "فعالیت داده‌ها" (زرد چشمک‌زن). استفاده از LTST-C195KGJSKT این طراحی را ساده کرده است.

• مدار:از دو پایه GPIO میکروکنترلر سیستم استفاده می‌شود. هر پایه از طریق یک مقاومت محدودکننده جریان به آند یک رنگ LED متصل می‌شود (مثلاً، (3.3V - 2.4V)/0.02A = 45Ω، از مقدار استاندارد 47Ω استفاده می‌شود). کاتدها به زمین متصل هستند.
• نرم‌افزار:درایور Firmware پایه GPIO سبز را در سطح ولتاژ بالا نگه می‌دارد تا حالت روشنایی دائمی را فراهم کند. برای فعالیت داده‌ای، پایه GPIO زرد را با فرکانس چشمک‌زن مناسب (مثلاً 2 هرتز) سوئیچ می‌کند.
• مزایا:در مقایسه با دو LED مجزا، یک فضای نصب PCB صرفه‌جویی می‌شود. وضعیت رنگ واضح و متمایز را از یک نقطه واحد روی پنل ارائه می‌دهد. زاویه دید گسترده، دید واضح از تمام زوایا را در محیط‌های اداری یا خانگی تضمین می‌کند.

12. معرفی اجمالی نحوه عملکرد

دیود نورافشان (LED) یک وسیله نیمه‌هادی است که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کند. هنگامی که ولتاژ مستقیم به پیوند p-n اعمال می‌شود، الکترون‌های مواد نوع n با حفره‌های مواد نوع p در ناحیه فعال ترکیب می‌شوند. این ترکیب، انرژی را به شکل فوتون (ذره نور) آزاد می‌کند. طول موج خاص نور ساطع‌شده (رنگ) توسط انرژی شکاف باند ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. AlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید) یک نیمه‌هادی مرکب است که با تنظیم نسبت ترکیبات آن می‌توان شکاف باند آن را تنظیم کرد و در نتیجه نور با بازده بالا در مناطق طیفی قرمز، نارنجی، کهربایی، زرد و سبز تولید نمود. در این LED دو رنگ، دو تراشه نیمه‌هادی مستقل (یکی سبز و یکی زرد، هر کدام با شکاف باند کمی متفاوت) درون یک پکیج اپوکسی با اتصالات الکتریکی مستقل قرار داده شده‌اند.

13. روندهای فناوری

روند کلی LEDهای نشانگر SMD به سمت کارایی بالاتر، ابعاد بسته‌بندی کوچک‌تر و یکپارچگی بیشتر ادامه دارد. اگرچه AlInGaP در محدوده رنگ کهربایی تا سبز همچنان غالب است، اما فناوری InGaN در LEDهای آبی، سفید و سبز واقعی رایج‌تر است. تحولات آتی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• کوچک‌سازی بیشتر:بستهبندی با ابعاد کمتر از 2.0x1.0mm برای دستگاههای فوق فشرده.
• اجزای یکپارچه:LEDهای مجهز به مقاومت محدودکننده جریان، دیود محافظ و حتی IC درایور در یک بستهبندی واحد، برای سادهسازی طراحی مدار.
• کنترل نوری پیشرفته:بسته‌بندی مجهز به لنز یا بازتابنده که بدون نیاز به اجزای نوری خارجی، الگوی پرتو خاصی را ایجاد می‌کند.
• بهبود عملکرد حرارتی:طراحی بسته‌بندی که گرما را به‌طور مؤثرتری از اتصال نیمه‌هادی به PCB هدایت می‌کند، امکان جریان راه‌اندازی بالاتر یا افزایش طول عمر در جریان استاندارد را فراهم می‌آورد.

این روندها با هدف ارائه راه‌حل‌های روشنایی همه‌کاره‌تر، قابل اعتمادتر و فشرده‌تر به طراحان، برای پاسخگویی به دامنه رو به گسترش محصولات الکترونیکی شکل گرفته‌اند.