دیتاشیت SMD LED 17-21 زرد درخشان - بسته‌بندی 1.6x0.8x0.6mm - ولتاژ 1.75-2.35V - توان 60mW - سند فنی انگلیسی

1. مرور کلی محصول

LED SMD 17-21 یک دستگاه نصب سطحی است که برای کاربردهای PCB با چگالی بالا طراحی شده است. این دستگاه از فناوری نیمه‌هادی AlGaInP برای تولید خروجی نور زرد درخشان استفاده می‌کند. مزیت اصلی این قطعه، اندازه مینیاتوری آن است که ابعاد آن 1.6mm x 0.8mm x 0.6mm می‌باشد و در مقایسه با LEDهای سنتی دارای پایه، صرفه‌جویی قابل توجهی در فضای بردهای مدار امکان‌پذیر می‌سازد. این کاهش اندازه مستقیماً به طراحی‌های محصول نهایی کوچکتر، کاهش نیازمندی‌های ذخیره‌سازی برای قطعات و چگالی بسته‌بندی بالاتر روی PCBها کمک می‌کند. این دستگاه سبک‌وزن نیز هست و آن را برای کاربردهای الکترونیکی قابل حمل و مینیاتوری که وزن یک عامل حیاتی است، ایده‌آل می‌سازد.

این LED به عنوان نوع تک‌رنگ طبقه‌بندی شده و با استفاده از مواد بدون سرب (Pb-free) ساخته شده است. این محصول با مقررات اصلی زیست‌محیطی و ایمنی، از جمله دستورالعمل EU RoHS، مقررات EU REACH مطابقت دارد و به عنوان عاری از هالوژن طبقه‌بندی می‌شود که محتوای برم (Br) و کلر (Cl) هر کدام کمتر از 900 ppm و مجموع آنها کمتر از 1500 ppm است. محصول بر روی نوار 8mm عرضه می‌شود که روی قرقره‌هایی به قطر 7 اینچ پیچیده شده و کاملاً با تجهیزات استاندارد مونتاژ اتوماتیک pick-and-place سازگار است. همچنین برای مقاومت در برابر فرآیندهای لحیم‌کاری متداول، از جمله ریفلو مادون قرمز و فاز بخار طراحی شده است.

2. مشخصات فنی و تفسیر عمیق اهداف

2.1 محدوده‌های حداکثر مطلق

مقادیر حداکثر مطلق محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. این مقادیر برای عملکرد عادی در نظر گرفته نشده‌اند.

• Reverse Voltage (VR): 5V. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند باعث شکست پیوند شود.
• جریان مستقیم (IF): 25mA DC. این حداکثر جریان پیوسته توصیه‌شده برای عملکرد مطمئن است.
• جریان اوج مستقیم (IFP): ۶۰ میلی‌آمپر. این مقدار در شرایط پالسی با چرخه کاری ۱/۱۰ در فرکانس ۱ کیلوهرتز اعمال می‌شود. این امکان دوره‌های کوتاه روشنایی بالاتر را فراهم می‌کند اما نباید برای درایو پیوسته استفاده شود.
• اتلاف توان (Pd): ۶۰ میلی‌وات. این حداکثر توانی است که بسته‌بندی می‌تواند در دمای محیط (Ta) ۲۵ درجه سانتی‌گراد به صورت گرما تلف کند. در دماهای بالاتر ممکن است نیاز به کاهش امتیاز (دری‌رِیتینگ) باشد.
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD): 2000V (مدل بدن انسان). این نشان‌دهنده سطح متوسطی از حساسیت ESD است. رعایت روش‌های صحیح کنترل ESD در طول مونتاژ و جابجایی ضروری است.
• دمای عملیاتی (Topr): 40- درجه سانتی‌گراد تا 85+ درجه سانتی‌گراد. این قطعه برای کاربردهای محدوده دمایی صنعتی درجه‌بندی شده است.
• دمای نگهداری (Tstg): 40- درجه سانتی‌گراد تا 90+ درجه سانتی‌گراد.
• دمای لحیم‌کاری: این دستگاه می‌تواند لحیم‌کاری ریفلو با دمای اوج ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد را تا ۱۰ ثانیه تحمل کند. برای لحیم‌کاری دستی، دمای نوک هویه نباید از ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد تجاوز کند و زمان تماس باید به ۳ ثانیه برای هر پایانه محدود شود.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی

این پارامترها در شرایط آزمایش استاندارد Ta=25°C و IF=20mA اندازه‌گیری می‌شوند، مگر اینکه خلاف آن مشخص شده باشد. آن‌ها عملکرد نوری و الکتریکی LED را تعریف می‌کنند.

• شدت روشنایی (Iv): از حداقل 28.50 mcd تا حداکثر 72.00 mcd متغیر است. مقدار معمول در این محدوده قرار دارد. تلرانس ±11% برای شدت روشنایی اعمال می‌شود.
• زاویه دید (2θ1/2): معمولاً 140 درجه. این زاویه دید گسترده، LED را برای کاربردهایی که نیاز به روشنایی وسیع یا قابلیت مشاهده از زوایای متعدد دارند، مناسب می‌سازد.
• طول موج اوج (λp): معمولاً 591 نانومتر. این طول‌موجی است که در آن توزیع توان طیفی در حداکثر خود قرار دارد.
• طول موج غالب (λd): از 585.50 نانومتر تا 591.50 نانومتر متغیر است. این طول موج منفردی است که توسط چشم انسان درک شده و با رنگ نور LED مطابقت دارد. تلرانس دقیق ±1 نانومتر مشخص شده است.
• پهنای باند طیفی (Δλ): معمولاً 15 نانومتر. این مقدار، پهنای طیف منتشر شده در نصف حداکثر شدت (FWHM) را تعریف می‌کند.
• ولتاژ مستقیم (VF): در IF=20mA از 1.75V تا 2.35V متغیر است. تلرانس ±0.1V ذکر شده است. این پارامتر برای طراحی مدار محدودکننده جریان حیاتی است.
• جریان معکوس (IR): حداکثر ۱۰ میکروآمپر در ولتاژ معکوس ۵ ولت. دیتاشیت به صراحت بیان می‌کند که دستگاه برای کارکرد معکوس طراحی نشده است؛ این آزمایش صرفاً برای مشخصه‌یابی است.

3. توضیح سیستم Binning

برای اطمینان از یکنواختی در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در دسته‌های مختلف (بین) مرتب می‌شوند. این امر به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که معیارهای عملکرد خاص مورد نیاز کاربردشان را برآورده می‌سازند.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

LEDها بر اساس شدت نور اندازه‌گیری شده در 20mA در چهار دسته (N1, N2, P1, P2) طبقه‌بندی می‌شوند.

• N1: 28.50 - 36.00 mcd
• N2: 36.00 - 45.00 mcd
• P1: 45.00 - 57.00 mcd
• P2: 57.00 - 72.00 mcd

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

رنگ (فام) با دسته‌بندی طول موج غالب در دو گروه کنترل می‌شود.

• D3: 585.50 - 588.50 nm
• D4: 588.50 - 591.50 nm

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ پیشرو برای کمک به طراحی منبع تغذیه و گروه‌بندی LEDها با ویژگی‌های الکتریکی مشابه، دسته‌بندی می‌شود.

• Bin 0: 1.75 - 1.95 V
• Bin 1: 1.95 - 2.15 V
• Bin 2: 2.15 - 2.35 V

ترکیب این کدهای Bin (مثلاً CAT برای شدت، HUE برای طول موج، REF برای ولتاژ) معمولاً بر روی برچسب بسته‌بندی محصول نشان داده می‌شود که امکان انتخاب دقیق قطعه را فراهم می‌کند.

4. تحلیل منحنی عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه الکترواپتیکال معمول ارجاع می‌دهد. اگرچه نمودارهای خاص در متن ارائه نشده‌اند، اما منحنی‌های استاندارد برای چنین LEDهایی معمولاً شامل موارد زیر می‌شود:

• شدت نور نسبی در مقابل جریان مستقیم: این منحنی نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان، معمولاً به صورت زیرخطی در جریان‌های بالاتر به دلیل اثرات حرارتی، افزایش می‌یابد.
• ولتاژ مستقیم در مقابل جریان مستقیم: این مشخصه I-V دیود است که رابطه نمایی را نشان می‌دهد.
• شدت نور نسبی در مقابل دمای محیط: این منحنی اثر خاموشی حرارتی را نشان می‌دهد، جایی که خروجی نور با افزایش دمای پیوند کاهش می‌یابد.
• Spectral Power Distribution: نموداری که شدت نور منتشر شده را در طول‌موج‌های مختلف نشان می‌دهد، حول طول‌موج اوج 591 نانومتر با پهنای باند معمول 15 نانومتر متمرکز است.

این منحنی‌ها برای درک رفتار دستگاه تحت شرایط غیراستاندارد (جریان‌ها یا دماهای مختلف) و برای بهینه‌سازی مدار درایو به منظور کارایی و طول عمر ضروری هستند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی

LED SMD 17-21 دارای بسته‌بندی مستطیلی فشرده است. ابعاد کلیدی (بر حسب میلی‌متر) شامل طول بدنه 1.6، عرض 0.8 و ارتفاع 0.6 می‌باشد. پدهای پایه برای لحیم‌کاری مطمئن طراحی شده‌اند. یک علامت شناسایی کاتد روی بسته‌بندی وجود دارد که برای جهت‌دهی صحیح در حین مونتاژ حیاتی است. تمامی تلرانس‌های نامشخص ±0.1 میلی‌متر است.

5.2 شناسایی قطبیت

قطبیت صحیح برای عملکرد LED حیاتی است. بسته دارای نشانه متمایزی برای شناسایی پایانه کاتد (-) است. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که جای پای PCB شامل یک نشانگر متناظر است و فرآیندهای مونتاژ قطعه را به درستی تراز می‌کنند.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

مدیریت صحیح برای حفظ قابلیت اطمینان و عملکرد دستگاه حیاتی است.

6.1 محدود‌سازی جریان

استفاده از یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی الزامی است. مشخصه نمایی جریان-ولتاژ LED به این معنی است که افزایش اندکی در ولتاژ می‌تواند منجر به افزایش زیاد و بالقوه مخربی در جریان شود. مقدار مقاومت باید بر اساس ولتاژ تغذیه، ولتاژ مستقیم LED (برای ایمنی از حداکثر مقدار ذکر شده در دسته‌بندی یا دیتاشیت استفاده شود) و جریان مستقیم مورد نظر (که از ۲۵ میلی‌آمپر پیوسته تجاوز نکند) محاسبه گردد.

6.2 Storage and Moisture Sensitivity

این محصول در کیسه‌ای مقاوم در برابر رطوبت به همراه ماده جاذب رطوبت بسته‌بندی شده است. برای جلوگیری از آسیب ناشی از رطوبت در حین عملیات ریفلو ("پاپ کورنینگ")، باید اقدامات احتیاطی زیر رعایت شود:

• تا زمان آمادگی برای استفاده، کیسه ضد رطوبت را باز نکنید.
• پس از باز کردن، در صورت نگهداری در شرایط دمای ≤30°C و رطوبت نسبی ≤60%، قطعات را ظرف 168 ساعت (7 روز) استفاده کنید.
• اگر زمان قرارگیری در معرض رطوبت بیش از حد مجاز باشد یا جاذب رطوبت نشان‌دهنده اشباع باشد، قبل از فرآیند ریفلو، عملیات خشک‌کردن در دمای ۶۰±۵ درجه سلسیوس به مدت ۲۴ ساعت الزامی است.

6.3 پروفایل لحیم‌کاری ریفلو

یک پروفیل ریفلو بدون سرب (Pb-free) مشخص شده است:

• پیش‌گرمایش: 150-200 درجه سانتی‌گراد به مدت 60-120 ثانیه.
• Time Above Liquidus (217°C): 60 تا 150 ثانیه.
• دمای اوج: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد، به مدت حداکثر 10 ثانیه حفظ شود.
• نرخ گرمایش: حداکثر ۶ درجه سلسیوس بر ثانیه تا دمای ۲۵۵ درجه سلسیوس.
• نرخ سرمایش: حداکثر 3 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه.

عملیات ری‌فلو نباید بیش از دو بار انجام شود. از اعمال تنش مکانیکی بر روی بسته‌بندی در حین گرمایش خودداری کرده و پس از لحیم‌کاری، PCB را تاب ندهید.

6.4 لحیم‌کاری دستی و بازکاری

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، از هویه‌ای با دمای نوک ≤350 درجه سانتی‌گراد و توان ≤25 وات استفاده کنید. زمان تماس برای هر پایه باید ≤3 ثانیه باشد. بین لحیم‌کاری هر پایه، یک فاصله خنک‌سازی حداقل 2 ثانیه‌ای رعایت کنید. تعمیر و بازکاری به شدت توصیه نمی‌شود. در صورت اجتناب‌ناپذیری، باید از یک هویه دو سر تخصصی برای گرم کردن همزمان هر دو پایه استفاده شود تا از تنش حرارتی روی قطعه سیلیکونی جلوگیری گردد. تأثیر بازکاری بر مشخصات LED باید از پیش تأیید شود.

7. بسته‌بندی و اطلاعات سفارش

7.1 مشخصات قرقره و نوار

LEDها در نوار حامل برجسته با حفره‌های مناسب برای بسته‌بندی 17-21 عرضه می‌شوند. عرض نوار 8 میلی‌متر است و بر روی قرقره استاندارد با قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) پیچیده شده است. هر قرقره حاوی 3000 قطعه است. ابعاد دقیق قرقره و نوار حامل در برگه اطلاعات محصول برای سازگاری با فیدرهای خودکار ارائه شده است.

7.2 اطلاعات برچسب

برچسب بسته‌بندی حاوی چندین کد کلیدی است:

• P/N: Product Number (e.g., 17-21/Y2C-CN1P2B/3T).
• تعداد: تعداد بسته‌بندی (3000 عدد در قرقره).
• CAT: رتبه شدت نورانی (مثلاً N1، P2).
• HUE: رتبه رنگ‌سنجی/طول موج غالب (مثلاً D3، D4).
• REF: رتبه ولتاژ پیشرو (مثلاً: 0، 1، 2).
• LOT No: شماره سری قابلیت ردیابی.

8. پیشنهادات کاربرد

8.1 سناریوهای کاربردی متداول

• Backlighting: ایده‌آل برای نور پس‌زمینه نشانگرها، نمادها و کلیدها در داشبورد خودرو، لوازم الکترونیکی مصرفی و پنل‌های کنترل صنعتی.
• نشانگرهای وضعیت: مناسب برای نشانگرهای برق، اتصال و وضعیت در تجهیزات مخابراتی (تلفن‌ها، فکس‌ها)، سخت‌افزار شبکه و لوازم خانگی.
• LCD Flat Backlighting: می‌توان از آن‌ها در آرایه‌ها برای تأمین نور پس‌زمینه یکنواخت برای نمایشگرهای LCD کوچک تک‌رنگ یا قطعه‌ای استفاده کرد.
• General Purpose Indication: مناسب برای هر کاربرد که نیاز به یک نشانگر بصری روشن، قابل اعتماد و فشرده دارد.

8.2 ملاحظات طراحی

• Drive Circuit: همیشه از درایور جریان ثابت یا منبع ولتاژ با مقاومت سری استفاده کنید. هنگام محاسبه مقادیر مقاومت، دسته‌بندی ولتاژ مستقیم را در نظر بگیرید تا روشنایی یکنواخت در بین دسته‌های تولید مختلف تضمین شود.
• مدیریت حرارتی: در حالی که توان پایین است، در صورت کار در دمای محیطی بالا یا نزدیک به جریان حداکثر، اطمینان حاصل کنید که مساحت مسی PCB یا وایاهای حرارتی کافی برای مدیریت دمای اتصال و حفظ خروجی نور و طول عمر وجود دارد.
• محافظت در برابر ESD: در صورت قرارگیری LED در مکان‌های در معرض (مانند نشانگر پنل)، دیودهای محافظ ESD را روی خطوط حساس قرار دهید.
• طراحی نوری: زاویه دید گسترده ۱۴۰ درجه ممکن است در صورت نیاز به پرتو متمرکزتر، نیازمند راهنماهای نوری یا پخش‌کننده‌های نور باشد. برای بهترین دید، نسبت کنتراست با پس‌زمینه را در نظر بگیرید.

9. مقایسه و تمایز فنی

LED 17-21 در دسته‌بندی خود مزایای خاصی ارائه می‌دهد:

• در مقابل LEDهای SMD بزرگتر (مانند 3528، 5050): مدل 17-21 ابعاد نصب بسیار کوچکتری ارائه میدهد که امکان طراحیهای فوق مینیاتوری را فراهم میکند. در مقابل، معمولاً حداکثر نور خروجی و توان قابل تحمل کمتری دارد.
• در مقابل الایدیهای پایهدار: نیاز به نصب از طریق سوراخ را حذف میکند، امکان مونتاژ کاملاً خودکار را فراهم میسازد، اندازه برد را کاهش میدهد و با حذف پایههای خمشده، استحکام مکانیکی را بهبود میبخشد.
• در مقابل سایر LEDهای زرد: استفاده از فناوری AlGaInP معمولاً بازده نوری بالاتر و اشباع رنگ بهتری برای رنگ‌های زرد و کهربایی در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaAsP روی GaP ارائه می‌دهد.
• تمایزدهنده‌های کلیدی: ترکیب آن شامل ابعاد بسیار کوچک 1.6x0.8 میلی‌متر، زاویه دید گسترده 140 درجه، مطابقت با استانداردهای زیست‌محیطی بدون هالوژن و سایر استانداردها، و دسته‌بندی دقیق برای ثبات رنگ و شدت است.

10. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q1: با منبع تغذیه 5 ولت باید از چه مقدار مقاومت استفاده کنم؟
A: با استفاده از حداکثر VF برابر با 2.35V (از Bin 2) و یک IF هدف 20mA برای ایمنی: R = (Vsupply - VF) / IF = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ohms. از نزدیک‌ترین مقدار استاندارد استفاده کنید (مثلاً 130 یا 150 Ohms). همیشه جریان واقعی در مدار را تأیید کنید.

Q2: آیا می‌توانم این LED را با 30mA برای روشنایی بیشتر راه‌اندازی کنم؟
A: خیر. حداکثر رتبه‌بندی مطلق برای جریان مستقیم پیوسته (IF) 25mA است. کارکرد با 30mA از این رتبه فراتر می‌رود که قابلیت اطمینان و طول عمر را کاهش می‌دهد و ممکن است به دلیل گرمای بیش از حد باعث خرابی فوری شود.

Q3: زاویه دید 140 درجه است. چگونه می‌توانم یک پرتو متمرکزتر دریافت کنم؟
A: شما نیاز به استفاده از یک قطعه نوری خارجی دارید، مانند یک لنز که روی LED قرار میگیرد. بستهبندی ذاتی، یک الگوی لامبرتی وسیع منتشر میکند.

Q4: سیستم بازرسی نوری خودکار (AOI) من با علامت کاتد مشکل دارد. آیا روش توصیهشدهای برای شناسایی قطبیت روی PCB وجود دارد؟
A: بله. فوتپرینت PCB باید شامل یک ویژگی چاپ ابریشمی یا مسی باشد که با علامت کاتد بستهبندی مطابقت دارد. اطمینان حاصل کنید که سیستم بینایی ماشین برداشت و قراردادن برای تشخیص این عدم تقارن برنامهریزی شده است. برای مکان دقیق علامت، به نقشه ابعاد بستهبندی مراجعه کنید.

Q5: آیا در صورتی که کیسه به مدت 10 روز باز بوده باشد، نیاز به پخت قطعات است؟
A: بله. مشخصات فنی، "عمر مفید پس از باز کردن" کیسهی ضد رطوبت را 168 ساعت (7 روز) ذکر میکند. از آنجایی که 10 روز (240 ساعت) از این مدت فراتر میرود، شما باید قبل از انجام فرآیند لحیمکاری بازجریانی (Reflow) روی LEDها، عملیات پخت (60±5 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت) را انجام دهید تا از آسیبهای ناشی از رطوبت جلوگیری شود.

11. مطالعه موردی کاربرد عملی

سناریو: طراحی یک پنل نشانگر چند وضعیت فشرده برای یک دستگاه پزشکی قابل حمل.

الزامات: دستگاه به ۶ نشانگر وضعیت مستقل (Power, Battery Low, Bluetooth, Error, Mode A, Mode B) در فضای بسیار محدود روی پنل جلویی نیاز دارد. نشانگرها باید در شرایط نوری مختلف به وضوح قابل مشاهده باشند، حداقل مصرف انرژی داشته باشند و در برابر تمیز کردن با مواد ضدعفونی‌کننده مقاوم باشند.

پیاده‌سازی طراحی:

1. انتخاب قطعات: LED زرد درخشان 17-21 برای تمام نشانگرها به دلیل اندازه کوچک (امکان قرارگیری 6 LED در یک ردیف با فاصله)، روشنایی خوب و زاویه دید گسترده که دید را از زوایای مختلف تضمین می‌کند، انتخاب شده است.
2. طراحی مدار: از یک خط تغذیه مشترک 3.3 ولت استفاده شده است. با استفاده از ولتاژ مستقیم معمول 2.0 ولت و جریان مستقیم 15 میلی‌آمپر (برای تعادل بین روشنایی و صرفه‌جویی در توان)، مقاومت محدودکننده جریان محاسبه شده است: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87 اهم. یک مقاومت 91 اهم با تلرانس 1% برای هر LED انتخاب شده است تا روشنایی یکنواخت تضمین شود.
3. PCB Layout: LEDها بر روی مراکز 3 میلی‌متری قرار گرفته‌اند. فوت‌پرینت PCB مطابق با طرح پد توصیه‌شده در دیتاشیت طراحی شده است و یک نقطه ابریشمی واضح در کنار پد کاتد وجود دارد. یک پور زمین کوچک در اطراف LEDها حذف شده تا لحیم‌کاری و تمیزکاری ساده‌تر شود.
4. Panel Design: پنل جلویی دارای روزنه‌هایی به قطر 1.2 میلی‌متر است که با هر LED هم‌راستا شده‌اند. یک فیلم نازک و شیری‌رنگ پخش‌کننده نور در پشت پنل قرار داده شده تا نقطه داغ نور LED را نرم کرده و یک نقطه روشنایی یکنواخت ایجاد کند.
5. کنترل نرم‌افزاری: میکروکنترلر هر LED را از طریق یک پین GPIO که به عنوان خروجی درین‌باز پیکربندی شده و pull-up داخلی آن غیرفعال است، راه‌اندازی می‌کند و جریان را از طریق جفت LED/مقاومت به زمین می‌کشاند.
6. نتیجه: یک پنل نشانگر تمیز و حرفه‌ای که تمامی الزامات اندازه، قابلیت مشاهده و قابلیت اطمینان را برآورده می‌کند. دسته‌بندی یکنواخت (مشخص‌کردن CAT=P1 یا بالاتر، HUE=D4) در لیست قطعات، اطمینان می‌دهد که همه واحدها دارای رنگ و روشنایی یکنواخت هستند.

12. معرفی اصول فنی

LED مدل 17-21 بر پایه ماده نیمه‌هادی فسفید آلومینیوم گالیم ایندیم (AlGaInP) رشد‌یافته بر روی یک زیرلایه است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم فراتر از ولتاژ آستانه روشنایی دیود (تقریباً 1.8 ولت) اعمال می‌شود، الکترون‌ها و حفره‌ها به ترتیب از لایه‌های نوع n و نوع p به ناحیه فعال تزریق می‌شوند. این حامل‌های بار به صورت تابشی ترکیب مجدد می‌کنند و انرژی را به شکل فوتون آزاد می‌کنند. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور ساطع‌شده را مشخص می‌نماید. برای رنگ زرد درخشان، طول موج اوج حدود 591 نانومتر طراحی شده است. رزین اپوکسی شفاف (water-clear)، تراشه نیمه‌هادی را محافظت می‌کند، به عنوان یک لنز برای شکل‌دهی به خروجی نور عمل می‌کند (که در زاویه دید 140 درجه نقش دارد) و ممکن است حاوی فسفر یا رنگ‌دانه باشد، اگرچه برای این نوع تک‌رنگ، به احتمال زیاد برای حفظ خلوص رنگ دستکاری نشده است.

13. روندها و تحولات صنعت

بازار LEDهای مینیاتوری SMD مانند 17-21 همچنان در حال تحول است. روندهای کلیدی مؤثر بر این بخش محصول شامل موارد زیر است:

• افزایش کارایی: پیشرفت‌های مستمر در علم مواد و طراحی تراشه‌ها با هدف ارائه کارایی نوری بالاتر (خروجی نور بیشتر به ازای هر واحد توان الکتریکی) در ابعاد بسته‌بندی یکسان یا کوچک‌تر دنبال می‌شود.
• افزایش قابلیت اطمینان: نیازمندی‌های صنایع خودروسازی و صنعتی، بهبود عملکرد در دمای بالا، مقاومت در برابر رطوبت و طول عمر را پیش می‌برند.
• دسته‌بندی دقیق‌تر رنگ: کاربردهایی که نیازمند تطابق دقیق رنگ هستند، مانند نشانگرهای چند LED یا آرایه‌های نور پس‌زمینه، سازندگان را به سمت تلرانس‌های باریک‌تر دسته‌بندی برای طول موج غالب و شدت نورانی سوق می‌دهند.
• یکپارچه‌سازی: روندی به سوی ادغام چندین تراشه LED، مقاومت‌های محدودکننده جریان، یا حتی مدارهای مجتمع کنترلی در یک بسته‌بندی ماژولار، به منظور ساده‌سازی طراحی مدار برای کاربر نهایی و صرفه‌جویی در فضای برد.
• انطباق محیط‌زیستی: مقرراتی مانند RoHS و REACH سخت‌گیرانه‌تر و جهانی‌تر می‌شوند و اعلام کامل مواد و انطباق عاری از هالوژن را به انتظارات استاندارد، نه عوامل تمایز، تبدیل می‌کنند.

دستگاه‌هایی مانند 17-21 نمایانگر راه‌حلی بالغ و بهینه‌شده برای نیازهای نشان‌دهی پایه هستند و تکرارهای آینده احتمالاً بر روندهای فوق متمرکز خواهند بود، نه تغییرات بنیادین در فرم فکتور این کلاس فوق‌مینیاتوری.