دیتاشیت LED دو رنگ SMD مدل LTST-C195TBKSKT - بسته‌بندی نازک 0.55 میلی‌متر - آبی 3.8 ولت / زرد 2.4 ولت - توان 76mW/62.5mW - سند فنی انگلیسی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات یک LED نصب‌سطحی (SMD) دو رنگ را تشریح می‌کند. این قطعه دو تراشه نیمه‌هادی مجزا را در یک بسته‌بندی فوق‌العاده نازک یکپارچه می‌سازد که امکان طراحی‌های فشرده در فضاهای محدود را فراهم می‌آورد. کاربرد اصلی آن به عنوان چراغ نشانگر یا وضعیت در تجهیزات الکترونیکی است که دو رنگ مجزا را در یک ردپای قطعه ارائه می‌دهد.

1.1 مزایای اصلی و بازار هدف

ویژگی تعیین‌کننده این قطعه، پروفیل فوق‌نازک 0.55 میلی‌متری آن است که یک مزیت حیاتی برای الکترونیک مصرفی مدرن و باریک، دستگاه‌های قابل حمل و بردهای مدار چاپی با تراکم بالا محسوب می‌شود. این قطعه از مواد نیمه‌هادی پیشرفته استفاده می‌کند: یک تراشه InGaN (ایندیوم گالیم نیترید) برای تابش آبی و یک تراشه AlInGaP (آلومینیوم ایندیوم گالیم فسفید) برای تابش زرد. این مواد به دلیل بازدهی و درخشندگی بالای خود شناخته شده‌اند. این LED کاملاً با دستورالعمل‌های RoHS (محدودیت مواد خطرناک) مطابقت دارد. این قطعه بر روی نوار 8 میلی‌متری و قرقره‌های با قطر 7 اینچ بسته‌بندی شده است که آن را کاملاً با تجهیزات مونتاژ اتوماتیک برداشت و قراردهی پرسرعت مورد استفاده در تولید انبوه سازگار می‌سازد. همچنین این قطعه برای مقاومت در برابر فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR) مورد استفاده در مونتاژ با لحیم بدون سرب (Pb-free) طراحی شده است.

2. تحلیل عمیق پارامترهای فنی

بخش‌های زیر، تجزیه‌ای دقیق از محدودیت‌های عملیاتی و ویژگی‌های عملکرد دستگاه تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C) ارائه می‌دهند.

2.1 Absolute Maximum Ratings

این مقادیر، محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد در این محدودیت‌ها یا پایین‌تر از آن تضمین نمی‌شود.

• Power Dissipation (Pd): حداکثر توان مجازی که LED می‌تواند به صورت گرما تلف کند. تراشه آبی برای 76 میلی‌وات و تراشه زرد برای 62.5 میلی‌وات درجه‌بندی شده است. تجاوز از این مقدار می‌تواند منجر به گرمای بیش از حد و تخریب سریع‌تر شود.
• جریان مستقیم اوج (I_FP): حداکثر جریان پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه). تراشه آبی می‌تواند پالس‌های 100 میلی‌آمپر و تراشه زرد پالس‌های 60 میلی‌آمپر را تحمل کند. این پارامتر برای کاربردهای فلش‌زنی کوتاه و با شدت بالا مهم است.
• جریان مستقیم رو به جلو (I_F): حداکثر جریان مستقیم پیوسته برای عملکرد مطمئن بلندمدت. این مقدار برای تراشه آبی 20 میلی‌آمپر و برای تراشه زرد 25 میلی‌آمپر است. این جریان راه‌اندازی استاندارد برای اکثر مشخصه‌های روشنایی است.
• محدوده‌های دما: دستگاه برای کار در محدوده دمایی ۲۰- تا ۸۰+ درجه سانتی‌گراد درجه‌بندی شده و می‌تواند در محدوده دمایی ۳۰- تا ۱۰۰+ درجه سانتی‌گراد نگهداری شود.
• شرایط لحیم‌کاری: قطعه می‌تواند لحیم‌کاری بازجریان IR با دمای اوج ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد را حداکثر به مدت ۱۰ ثانیه تحمل کند که با پروفیل‌های رایج فرآیند بدون سرب مطابقت دارد.

2.2 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی متداولی هستند که در جریان مستقیم پیشنهادی 20 میلی‌آمپر اندازه‌گیری شده‌اند.

• Luminous Intensity (I_V): معیاری برای سنجش روشنایی درک‌شده. برای تراشه آبی، محدوده شدت معمول از حداقل 28.0 mcd تا حداکثر 180.0 mcd است. برای تراشه زرد، این محدوده از 45.0 mcd تا 280.0 mcd است. مقدار واقعی دسته‌بندی شده است (بخش 3 را ببینید).
• زاویه دید (2θ_1/2): گستره زاویه‌ای که در آن شدت نور حداقل نصف شدت در زاویه 0 درجه (محوری) است. هر دو رنگ دارای زاویه دید عریض معمول 130 درجه هستند که دید خوبی از زوایای کناری فراهم می‌کنند.
• طول موج اوج (λ_P): طول موجی که در آن توان خروجی نوری حداکثر است. مقادیر معمول 468 نانومتر (آبی) و 591 نانومتر (زرد) هستند.
• طول موج غالب (λ_d): طول موج منفردی که به بهترین نحو رنگ درک‌شده نور را توصیف می‌کند. مقادیر معمول 470 نانومتر (آبی) و 589 نانومتر (زرد) هستند. این مقدار از نمودار رنگی CIE استخراج می‌شود.
• پهنای باند طیفی (Δλ): عرض طیف ساطع شده در نصف حداکثر توان آن. هر دو تراشه دارای پهنای باند معمولی ۲۵ نانومتر هستند که نشان‌دهنده انتشار رنگ نسبتاً خالص است.
• ولتاژ مستقیم (V_F): افت ولتاژ در سراسر LED هنگام راه‌اندازی با جریان ۲۰ میلی‌آمپر. تراشه آبی دارای V معمولی_F ۳.۳۰ ولت (حداکثر ۳.۸۰ ولت) است و تراشه زرد دارای V معمولی_F از 2.00 ولت (حداکثر 2.40 ولت). این برای طراحی مدار درایور و انتخاب منبع تغذیه حیاتی است.
• جریان معکوس (I_R): حداکثر جریان نشتی هنگام اعمال بایاس معکوس 5 ولت. این مقدار برای هر دو تراشه 10 میکروآمپر است. نکته حیاتی: این دستگاه برای عملکرد معکوس طراحی نشده است؛ اعمال ولتاژ معکوس فراتر از شرایط آزمایش می‌تواند منجر به خرابی فوری شود.

2.3 ملاحظات حرارتی

در حالی که به طور صریح در مقاومت حرارتی (θ_JA), درجه‌های اتلاف توان و محدوده دمای عملیاتی، محدودیت‌های حرارتی اصلی هستند. چیدمان مؤثر PCB با مس کافی برای هیت‌سینک، برای حفظ دمای اتصال در محدوده ایمن ضروری است، به ویژه هنگام کار در جریان DC حداکثر یا نزدیک به آن. تجاوز از دمای اتصال حداکثر، عمر LED را به شدت کاهش می‌دهد.

3. Binning System Explanation

برای در نظر گرفتن تغییرات طبیعی در ساخت نیمه‌هادی‌ها، LEDها بر اساس عملکرد در سطوح (بین) دسته‌بندی می‌شوند. این امر ثبات را در یک دسته تولیدی تضمین می‌کند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

خروجی نوری در دسته‌هایی تعریف شده توسط مقادیر حداقل و حداکثر دسته‌بندی می‌شود. هر دسته دارای تلورانس ±15% است.

سطل‌های تراشه آبی:
N: 28.0 - 45.0 mcd
P: 45.0 - 71.0 mcd
Q: 71.0 - 112.0 mcd
R: 112.0 - 180.0 mcd

Yellow Chip Bins:
P: 45.0 - 71.0 mcd
Q: 71.0 - 112.0 mcd
R: 112.0 - 180.0 mcd
S: 180.0 - 280.0 mcd

Designers must specify the required bin codes when ordering to guarantee the brightness level needed for their application. Using a lower bin (e.g., N for blue) may result in a dimmer display.

4. تحلیل منحنی عملکرد

برگه مشخصات به منحنی‌های مشخصه معمولی اشاره می‌کند که برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد ضروری هستند. اگرچه نمودارهای خاص در متن بازتولید نشده‌اند، اما مفاهیم آنها در زیر شرح داده شده است.

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

This curve shows the non-linear relationship between current and voltage. For both LED chips, the voltage increases logarithmically with current. The typical V_F values provided are specific to 20 mA. Driving at a lower current will result in a lower V_F, and driving higher will increase V_F و اتلاف توان. استفاده از درایور جریان ثابت به شدت به جای درایور ولتاژ ثابت توصیه می‌شود تا روشنایی پایدار تضمین شده و از فرار حرارتی جلوگیری شود.

4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم

این نمودار نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان مستقیم، افزایش می‌یابد. این رابطه معمولاً در محدوده کاری نزدیک به خطی است اما در جریان‌های بسیار بالا به دلیل افت بازده و اثرات حرارتی به اشباع می‌رسد. جریان راه‌اندازی 20 میلی‌آمپر به عنوان یک نقطه استاندارد انتخاب شده است که روشنایی، بازده و قابلیت اطمینان را متعادل می‌سازد.

4.3 Luminous Intensity vs. Ambient Temperature

خروجی نور LED با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. این منحنی برای کاربردهایی که در محیط‌های با دمای بالا عمل می‌کنند حیاتی است. ضریب کاهش بار (کاهش درصدی خروجی به ازای هر درجه سانتی‌گراد) را می‌توان از این نمودار تخمین زد. برای به حداقل رساندن افت روشنایی در برابر دما، استفاده از هیت‌سینک کافی ضروری است.

4.4 Spectral Distribution

این منحنی‌ها شدت نسبی را بر حسب طول موج ترسیم می‌کنند و طول موج اوج (λ) و پهنای باند طیفی (Δλ) را نشان می‌دهند._Pپهنای باند باریک 25 نانومتری برای هر دو رنگ، خلوص رنگ خوب را تأیید می‌کند که برای کاربردهای نشانگر که تمایز رنگ در آن‌ها مهم است، مطلوب می‌باشد.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی و تخصیص پایه‌ها

این قطعه مطابق با طرح استاندارد بسته‌بندی EIA است. ویژگی مکانیکی کلیدی، ارتفاع کلی 0.55 میلی‌متر است. تخصیص پایه‌ها برای تراشه دو رنگ به شرح زیر است: پایه‌های 1 و 3 برای تراشه آبی (InGaN) و پایه‌های 2 و 4 برای تراشه زرد (AlInGaP) هستند. این طراحی چهار پد، اتصالات الکتریکی جداگانه‌ای برای هر رنگ فراهم می‌کند و امکان کنترل مستقل آنها را فراهم می‌سازد.

5.2 طرح پیشنهادی چیدمان پد لحیم‌کاری

یک الگوی لند (فوترینت) پیشنهادی برای طراحی PCB ارائه شده است. رعایت این الگو برای دستیابی به اتصالات لحیم قابل اعتماد در حین ریفلو، اطمینان از تراز صحیح و تسهیل انتقال حرارت از LED بسیار حیاتی است. ابعاد پدها به گونه‌ای طراحی شده‌اند تا از پدیده "تامب‌استونینگ" (ایستادن قطعه روی یک سر) در حین ریفلو لحیم جلوگیری کنند.

5.3 شناسایی قطبیت

در حالی که به صراحت در متن نشان داده نشده است، LEDهای SMD معمولاً روی بسته‌بندی علامتی (مانند نقطه، شکاف یا لبه اریب) دارند که کاتد (-) یا یک پایه خاص را نشان می‌دهد. جدول انتساب پایه‌های دیتاشیت باید با نمودار علامت‌گذاری بسته‌بندی (که با عبارت "Package Dimensions" اشاره شده است) مقایسه و تطبیق داده شود تا جهت‌گیری صحیح در حین مونتاژ و طراحی تضمین گردد.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری بازجریانی IR

یک پروفایل دمایی پیشنهادی برای لحیم‌کاری بدون سرب Reflow ارائه شده است. پارامترهای کلیدی شامل موارد زیر است:
- پیش‌گرمایش: افزایش دما از دمای محیط به ۱۵۰-۲۰۰ درجه سلسیوس.
- زمان خیساندن/پیش‌گرم‌کردن: حداکثر ۱۲۰ ثانیه برای فعال‌سازی فلاکس و به حداقل رساندن شوک حرارتی.
- دمای اوج: حداکثر ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد.
- زمان بالاتر از نقطه مایع (TAL): زمان سپری شده بالاتر از نقطه ذوب لحیم (معمولاً ~۲۱۷ درجه سانتی‌گراد برای SnAgCu) باید برای تشکیل مناسب اتصال کافی باشد اما به حداقل برسد تا تنش حرارتی روی LED کاهش یابد. پروفایل به گونه‌ای طراحی شده است که با استانداردهای JEDEC مطابقت داشته باشد.

6.2 لحیم کاری دستی

در صورت نیاز به تعمیر دستی، دمای هویه نباید از ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان تماس باید حداکثر ۳ ثانیه برای هر اتصال محدود شود. این عمل باید تنها یک بار انجام شود تا از آسیب به بسته‌بندی پلاستیکی و اتصالات سیمی داخلی جلوگیری گردد.

6.3 شرایط انبارش و جابجایی

حساسیت به رطوبت: LEDها در کیسه‌ای ضد نفوذ رطوبت همراه با ماده جاذب رطوبت بسته‌بندی شده‌اند. پس از باز کردن بسته اصلی مهر و موم شده، قطعات در معرض رطوبت محیط قرار می‌گیرند.
- نگهداری بسته باز شده: نباید از ۳۰ درجه سانتی‌گراد و ۶۰ درصد رطوبت نسبی (RH) تجاوز کند.
- عمر مفید پس از باز کردن بسته‌بندی: توصیه می‌شود عملیات IR reflow در طول یک هفته پس از باز کردن بسته‌بندی تکمیل شود.
- نگهداری طولانی‌مدت: برای ذخیره‌سازی بیش از یک هفته، قطعات باید در یک ظرف دربسته همراه با ماده خشک‌کن یا در یک دسیکاتور نیتروژن نگهداری شوند.
- پخت: قطعاتی که بیش از یک هفته خارج از بسته‌بندی اصلی خود نگهداری شده‌اند، قبل از لحیم‌کاری باید در دمای تقریبی ۶۰ درجه سانتی‌گراد به مدت حداقل ۲۰ ساعت پخت شوند تا رطوبت جذب شده از بین رفته و از "پاپ‌کورنینگ" (ترک خوردن بسته‌بندی به دلیل فشار بخار در حین ریفلو) جلوگیری شود.

6.4 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، تنها باید از حلال‌های مشخص شده استفاده شود. مواد شیمیایی نامشخص ممکن است به لنز پلاستیکی یا مواد بسته‌بندی آسیب برسانند. تمیزکننده‌های قابل قبول شامل اتیل الکل یا ایزوپروپیل الکل (IPA) می‌باشند. LED باید در دمای معمولی کمتر از یک دقیقه غوطه‌ور شود.

6.5 اقدامات احتیاطی تخلیه الکترواستاتیک (ESD)

LEDها، مانند اکثر دستگاه‌های نیمه‌هادی، در برابر آسیب ناشی از تخلیه الکترواستاتیک آسیب‌پذیر هستند. رعایت اقدامات احتیاطی در هنگام جابجایی اجباری است: از مچ‌بندهای زمین‌شده، دستکش‌های ضداستاتیک استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که تمام تجهیزات و سطوح کار به‌درستی زمین شده‌اند.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 Tape and Reel Specifications

قطعات بر روی نوار حامل برجسته‌دار برای مونتاژ خودکار عرضه می‌شوند.
- Carrier Tape Width: 8 میلی‌متر.
- قطر قرقره: 7 اینچ.
- تعداد در هر قرقره: 4000 قطعه.
- حداقل مقدار سفارش (MOQ): 500 قطعه برای مقادیر باقیمانده.
- مهر و موم جیب: جیب‌های خالی با نوار پوششی مهر و موم می‌شوند.
- قطعات مفقودی: طبق مشخصات، حداکثر دو LED متوالی مفقود (جیب‌های خالی) مجاز است.
- استاندارد: بسته‌بندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481 انجام می‌شود.

7.2 تفسیر شماره قطعه

احتمالاً شماره قطعه LTST-C195TBKSKT ویژگی‌های خاصی را کدگذاری می‌کند، اگرچه تجزیه کامل آن در این گزیده ارائه نشده است. معمولاً چنین کدهایی نشان‌دهنده سری (LTST)، اندازه/پروفیل (C195)، رنگ (TB برای دو رنگ آبی/زرد) و بسته‌بندی (KSKT که احتمالاً به نوار و قرقره اشاره دارد) هستند. کدهای دقیق سطل‌بندی برای شدت تابش باید هنگام سفارش به طور جداگانه مشخص شوند.

8. یادداشت‌های کاربردی و ملاحظات طراحی

8.1 سناریوهای کاربردی متداول

این LED دو رنگ برای نشانگرهای چند وضعیتی ایده‌آل است. کاربردهای متداول شامل موارد زیر است:
- نشانگرهای برق/وضعیت: آبی برای \"آماده به کار\" یا \"روشن\"، زرد برای \"شارژ\" یا \"هشدار\".
- تجهیزات شبکه: نشان‌دهنده وضعیت لینک، فعالیت یا سرعت.
- لوازم الکترونیکی مصرفی: نشانگرهای سطح باتری، بازخورد انتخاب حالت در دستگاه‌های فشرده.
- کنترل‌های صنعتی: نشان‌دهنده وضعیت ماشین (در حال کار، خطا، بیکار).
پروفایل فوق نازک آن را به ویژه برای گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، اولترابوک‌ها و سایر دستگاه‌های قابل حمل با محدودیت فضا مناسب می‌سازد.

8.2 ملاحظات طراحی مدار

1. Current Limiting: همیشه از یک مقاومت سری محدودکننده جریان یا یک درایور IC اختصاصی با جریان ثابت برای هر کانال رنگی استفاده کنید. مقدار مقاومت را با استفاده از R = (V_{منبع تغذیه} - V_F) / I_F. از حداکثر V_F از دیتاشیت استفاده کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان حتی با تغییرات قطعه به قطعه از محدودیت‌ها تجاوز نکند.
2. کنترل مستقل: آند/کاتد مجزا برای هر رنگ امکان کنترل مستقل PWM (مدولاسیون عرض پالس) برای تنظیم نور یا چشمک‌زدن را از طریق میکروکنترلر فراهم می‌کند.
3. اتلاف توان: اطمینان حاصل کنید که توان کل (I_F * V_F برای هر تراشه) از حد مجاز توان هر تراشه تجاوز نکند، به ویژه اگر هر دو به طور همزمان راه‌اندازی شوند.
4. حفاظت در برابر ولتاژ معکوس: اگرچه یک دیود زنر نیست، اما یک دیود سیگنال کوچک که به موازات هر LED (کاتد به آند) قرار می‌گیرد، می‌تواند در برابر نوسانات ولتاژ معکوس تصادفی روی PCB محافظت ایجاد کند.

8.3 توصیه‌های چیدمان PCB

- دقیقاً از ابعاد توصیه‌شده برای پدهای لحیم‌کاری پیروی کنید.
- در صورت اتصال پدهای LED به صفحات زمین/منبع تغذیه بزرگ، از اتصالات تسکین حرارتی استفاده کنید تا لحیم‌کاری تسهیل شود و در عین حال مقداری هدایت حرارتی فراهم گردد.
- برای اتلاف حرارت بهینه، در نظر داشته‌باشید که ویای‌های کوچکی در زیر یا نزدیک پد حرارتی (در صورت وجود) اضافه کنید تا حرارت را به لایه‌های داخلی یا زیرین PCB هدایت کنند.

9. Technical Comparison and Differentiation

در مقایسه با LEDهای دو رنگ قدیمی یا استفاده از دو LED تک رنگ مجزا، این دستگاه مزایای متمایزی ارائه می‌دهد:
- صرفه‌جویی در فضا: یک بسته‌بندی نازک 0.55 میلی‌متری جایگزین دو قطعه می‌شود و مساحت و حجم PCB را کاهش می‌دهد.
- مونتاژ ساده‌شده: یک عملیات برداشت و قرار‌دادن به جای دو عملیات، که باعث افزایش توان تولید مونتاژ و کاهش خطاهای احتمالی در قرارگیری می‌شود.
- فناوری مواد: استفاده از تراشه‌های InGaN و AlInGaP معمولاً بازدهی و روشنایی بالاتری نسبت به فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaP ارائه می‌دهد.
- سازگاری فرآیند: سازگاری کامل با فرآیندهای استاندارد مونتاژ SMT با حجم بالا و فرآیندهای ریفلو بدون سرب، پیچیدگی ساخت را کاهش می‌دهد.

10. پرسش‌های متداول (FAQs) بر اساس پارامترهای فنی

Q1: آیا می‌توانم LED آبی و زرد را همزمان راه‌اندازی کنم؟
A: بله، از نظر الکتریکی مستقل هستند. با این حال، باید اطمینان حاصل کنید که اتلاف توان هر تراشه بیش از حد مجاز نباشد و دمای PCB/محیط محلی در محدوده کاری باقی بماند. گرمای کل تولید شده، مجموع گرمای هر دو خواهد بود.

Q2: اگر قطبیت را اشتباه وصل کنم چه اتفاقی می‌افتد؟
A: اعمال ولتاژ معکوس قابل توجه (فراتر از شرایط تست 5V) به احتمال زیاد باعث خرابی فوری و جدی تراشه LED به دلیل شکست معکوس خواهد شد. همیشه قطبیت صحیح را رعایت کنید.

Q3: چرا ولتاژ پیشرو برای آبی و زرد متفاوت است؟
A: ولتاژ پیشرو یک ویژگی اساسی از گاف انرژی ماده نیمه‌هادی است. InGaN (آبی) گاف انرژی وسیع‌تری نسبت به AlInGaP (زرد) دارد که برای "رانش" الکترون‌ها در سراسر پیوند به ولتاژ بالاتری نیاز دارد و در نتیجه فوتون‌های با انرژی بالاتر (طول موج کوتاه‌تر) تولید می‌کند.

Q4: چگونه مقاومت محدودکننده جریان مناسب را انتخاب کنم؟
A: از فرمول R = (V استفاده کنید_{منبع تغذیه} - V_F) / I_F. برای اطمینان، از حداکثر V_F از دیتاشیت استفاده کنید (3.80V برای آبی، 2.40V برای زرد) و جریان مورد نظر I خود_F (مثلاً 20mA). برای منبع تغذیه 5V: R_آبی = (5 - 3.8) / 0.02 = 60 Ω; R_زرد = (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω. از مقدار استاندارد مقاومت بعدی استفاده کنید.

Q5: به نظر می‌رسد روشنایی LED کمتر از حد انتظار است. علت ممکن است چیست؟
A: 1) تأیید کنید که از کد bin صحیح استفاده می‌کنید؛ کد پایین‌تر (مثلاً N برای آبی) روشنایی کمتری دارد. 2) جریان forward واقعی را با مولتی‌متر بررسی کنید؛ مقاومت محاسبه‌شده نادرست یا ولتاژ تغذیه پایین می‌تواند جریان را کاهش دهد. 3) اطمینان حاصل کنید که LED بیش از حد داغ نشده است؛ دمای junction بالا، خروجی نور را کاهش می‌دهد. 4) زاویه دید را تأیید کنید؛ روشنایی در محور اندازه‌گیری می‌شود.

11. Practical Design and Usage Examples

مثال 1: نشانگر پورت USB با وضعیت دوگانه. در یک لپ‌تاپ، این LED می‌تواند در کنار یک پورت USB-C قرار گیرد. می‌توان آن را توسط کنترلر تعبیه‌شده (EC) کنترل کرد: آبی ثابت هنگام اتصال و فعال بودن دستگاه، زرد چشمک‌زن هنگام تأمین جریان شارژ توسط پورت، و خاموش بودن هر دو در غیر این صورت. پروفیل نازک آن امکان قرارگیری در حاشیه‌های تنگ را فراهم می‌کند.

مثال 2: وضعیت دستگاه IoT. در یک حسگر بی‌سیم فشرده، LED می‌تواند وضعیت شبکه را نشان دهد: آبی برای "متصل به ابر"، زرد برای "انتقال داده" و رنگ‌های متناوب برای "خطا". مصرف توان پایین آن برای دستگاه‌های باتری‌خور مناسب است و زاویه دید گسترده، قابلیت مشاهده از زوایای مختلف را تضمین می‌کند.

مثال 3: مدیریت قطعات حساس به رطوبت. یک سازنده یک ریل دریافت می‌کند. آن‌ها از کل ریل در یک شیفت تولید استفاده می‌کنند. اگر بخشی از ریل باقی بماند، آن را در یک ظرف دربسته همراه با جاذب رطوبت ذخیره می‌کنند. دو هفته بعد، قبل از استفاده از باقی‌مانده، ریل را به مدت 24 ساعت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد پخت می‌دهند و سپس آن را طبق دستورالعمل‌های دیتاشیت برای جلوگیری از نقص لحیم‌کاری، در ماشین برداشت و جایگذاری بارگیری می‌کنند.

12. معرفی اصل عملکرد

دیودهای ساطع‌کننده نور (LEDs) دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که از طریق الکترولومینسانس نور ساطع می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم در سراسر اتصال p-n اعمال می‌شود، الکترون‌های ماده نوع n با حفره‌های ماده نوع p بازترکیب می‌شوند. این بازترکیب انرژی را به شکل فوتون‌ها (نور) آزاد می‌کند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع‌شده توسط شکاف انرژی ماده نیمه‌هادی تعیین می‌شود. تراشه InGaN دارای شکاف انرژی متناظر با نور آبی (~470 نانومتر) است، در حالی که تراشه AlInGaP دارای شکاف انرژی متناظر با نور زرد (~589 نانومتر) است. بسته‌بندی پلاستیکی برای محافظت از قطعه نیمه‌هادی ظریف و اتصالات سیمی، شکل‌دهی پرتو خروجی نور (عدسی) و ارائه فرم فیزیکی برای نصب عمل می‌کند.

13. روندها و تحولات فناوری

دستگاه توصیف‌شده چندین روند جاری در فناوری LED را منعکس می‌کند:
- مینیاتوری‌سازی: تلاش برای دستیابی به بسته‌بندی‌های 0.55mm و نازک‌تر همچنان امکان طراحی‌های محصولی ظریف‌تر را فراهم می‌کند.
- مواد با بازدهی بالا: InGaN و AlInGaP نمایانگر سیستم‌های ماده‌ای بالغ و با عملکرد بالا برای LEDهای مرئی هستند که کارایی خوبی (لومن بر وات) برای کاربردهای نشانگر ارائه می‌دهند.
- یکپارچه‌سازی: ترکیب چندین عملکرد (دو رنگ) در یک بسته واحد، بخشی از روند گسترده‌تر یکپارچه‌سازی قطعات برای صرفه‌جویی در فضا و ساده‌سازی مونتاژ است.
- سازگاری قوی تولید تأکید بر بسته‌بندی نوار و قرقره، تحمل بازجریان مادون قرمز و طبقه‌بندی حساسیت رطوبتی، با نیازهای تولید الکترونیک کاملاً خودکار و با حجم بالا همسو است. تحولات آینده ممکن است شامل بسته‌بندی‌های حتی نازک‌تر، مقاومت‌های مجتمع محدودکننده جریان («ماژول‌های» LED) یا تراشه‌های سه‌رنگ (RGB) در ابعاد مشابه باشد که توسط تقاضاهای بخش‌های الکترونیک مصرفی و خودرو هدایت می‌شود.