دیتاشیت LED SMD مدل 17-215/S2C-AQ1R2B/3T - نارنجی درخشان - ابعاد 2.0x1.25x0.8mm - حداکثر ولتاژ 2.35V - توان 60mW - سند فنی فارسی

1. مرور کلی محصول

این سند، مشخصات فنی کامل دیود نورافشان نصب‌سطحی (SMD) مدل 17-215/S2C-AQ1R2B/3T را ارائه می‌دهد. این قطعه از نوع تک‌رنگ بوده و نور نارنجی درخشان ساطع می‌کند. ساختار آن از ماده نیمه‌هادی آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید (AlGaInP) تشکیل شده که درون رزین شفاف آب‌مانند (واتر کلیر) محصور شده است. مزیت اصلی طراحی آن، فرم‌فاکتور فشرده است که امکان کاهش چشمگیر اندازه برد مدار چاپی (PCB)، افزایش چگالی قطعات روی برد، حداقل‌سازی فضای ذخیره‌سازی مورد نیاز و در نهایت کمک به توسعه تجهیزات نهایی کوچک‌تر را فراهم می‌آورد. سبکی بسته‌بندی نیز آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای مینیاتوری و با محدودیت فضا تبدیل کرده است.

1.1 ویژگی‌های کلیدی و انطباق‌ها

این ال‌ای‌دی بر روی نوار ۸ میلی‌متری عرضه می‌شود که بر روی قرقره‌هایی به قطر ۷ اینچ پیچیده شده و از این رو با تجهیزات استاندارد مونتاژ خودکار Pick-and-Place سازگاری دارد. طراحی آن برای استفاده در فرآیندهای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز و فاز بخار انجام شده که ادغام آن در خطوط تولید مدرن را تسهیل می‌کند. این محصول به صورت عاری از سرب (Pb-free) تولید شده و با دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک (RoHS) مطابقت دارد. همچنین با مقررات REACH اتحادیه اروپا منطبق بوده و الزامات عاری از هالوژن را برآورده می‌سازد؛ به طوری که محتوای برم (Br) و کلر (Cl) هر کدام کمتر از 900 ppm و مجموع آن‌ها کمتر از 1500 ppm است.

1.2 کاربردهای هدف

این ال‌ای‌دی برای انواع عملکردهای نشانگر (اندیکاتور) و نور پس‌زمینه (بک‌لایت) مناسب است. حوزه‌های رایج کاربرد شامل نور پس‌زمینه برای داشبورد و کلیدهای خودرو، نشانگر وضعیت و نور پس‌زمینه صفحه کلید در دستگاه‌های مخابراتی مانند تلفن و فکس، واحدهای نور پس‌زمینه تخت برای نمایشگرهای کریستال مایع (LCD) و استفاده عمومی به عنوان نشانگر در جاهایی که نیاز به سیگنال نارنجی درخشان است، می‌باشد.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عینی و عمیق

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

مقادیر حداکثر مطلق، محدودیت‌های تنش را تعریف می‌کنند که فراتر از آن‌ها ممکن است آسیب دائمی به قطعه وارد شود. این مقادیر در دمای محیط (Ta) برابر با ۲۵ درجه سلسیوس مشخص شده و تحت هیچ شرایط کاری نباید از آن‌ها تجاوز کرد. حداکثر ولتاژ معکوس (VR) برابر ۵ ولت است. حداکثر جریان مستقیم پیوسته (IF) برابر ۲۵ میلی‌آمپر است. برای کار پالسی، جریان مستقیم پیک (IFP) معادل ۶۰ میلی‌آمپر تحت چرخه کاری ۱/۱۰ و فرکانس ۱ کیلوهرتز مجاز است. حداکثر اتلاف توان (Pd) برابر ۶۰ میلی‌وات است. قطعه می‌تواند در برابر تخلیه الکترواستاتیک (ESD) معادل ۲۰۰۰ ولت مطابق مدل بدن انسان (HBM) مقاومت کند. محدوده دمای کاری (Topr) از ۴۰- درجه تا ۸۵+ درجه سلسیوس است، در حالی که محدوده دمای ذخیره‌سازی (Tstg) کمی وسیع‌تر و از ۴۰- درجه تا ۹۰+ درجه سلسیوس می‌باشد. برای لحیم‌کاری، قطعه می‌تواند پروفیل‌های رفلو با دمای پیک ۲۶۰ درجه سلسیوس را تا حداکثر ۱۰ ثانیه تحمل کند، یا لحیم‌کاری دستی با دمای نوک هویه ۳۵۰ درجه سلسیوس را به مدت حداکثر ۳ ثانیه برای هر پایه.

2.2 مشخصات الکترواپتیکال

مشخصات الکترواپتیکال، پارامترهای عملکرد اصلی هستند که در Ta=25°C و جریان آزمایش استاندارد IF=20 mA اندازه‌گیری می‌شوند. شدت نور (Iv) دارای یک محدوده معمول است که مقادیر حداقل و حداکثر خاص آن توسط سیستم دسته‌بندی (بینینگ) تعریف می‌شود. زاویه دید (2θ1/2)، که در آن شدت نور نصف مقدار روی محور است، به طور معمول ۱۳۰ درجه بوده و الگوی تابش گسترده‌ای فراهم می‌کند. خروجی نور با ویژگی‌های طیفی آن مشخص می‌شود: طول موج پیک (λp) به طور معمول ۶۱۱ نانومتر است، در حالی که طول موج غالب (λd) بسته به دسته (بین)، بین ۶۰۰.۵ نانومتر تا ۶۱۲.۵ نانومتر متغیر است. پهنای باند طیفی (Δλ) به طور معمول ۱۷ نانومتر است. مشخصه الکتریکی توسط ولتاژ مستقیم (VF) تعریف می‌شود که از ۱.۷۵ ولت تا ۲.۳۵ ولت متغیر است. جریان معکوس (IR) هنگامی که ولتاژ معکوس ۵ ولت اعمال می‌شود، تضمین می‌شود که ۱۰ میکروآمپر یا کمتر باشد. توجه داشته باشید که این قطعه برای کار در بایاس معکوس طراحی نشده است.

2.3 ملاحظات حرارتی

اگرچه به طور صریح در بخش جداگانه‌ای توضیح داده نشده است، اما مدیریت حرارتی به طور ضمنی در مشخصات نهفته است. حداکثر اتلاف توان ۶۰ میلی‌وات و محدوده دمای کاری تا ۸۵+ درجه سلسیوس، پنجره عملیاتی حرارتی را تعریف می‌کنند. طراحان باید اطمینان حاصل کنند که دمای اتصال (junction) از حد مجاز خود تجاوز نکند، که این دما تحت تأثیر چیدمان PCB، مساحت مس و شرایط محیطی است. تخلیه حرارت مناسب از طریق پدهای PCB برای حفظ قابلیت اطمینان بلندمدت و جلوگیری از کاهش خروجی نوری ضروری است.

3. توضیح سیستم دسته‌بندی (بینینگ)

محصول بر اساس سه پارامتر کلیدی به دسته‌های مختلف (بین) تقسیم‌بندی می‌شود تا یکنواختی درون یک دسته تولیدی تضمین شده و به طراحان اجازه دهد قطعاتی را انتخاب کنند که با نیازهای تحمل خاص آن‌ها مطابقت دارد.

3.1 دسته‌بندی شدت نور

شدت نور در چهار کد دسته (بین) طبقه‌بندی می‌شود: Q1، Q2، R1 و R2. دسته Q1 شدت‌های نور از ۷۲.۰۰ میلی‌کاندلا تا ۹۰.۰۰ میلی‌کاندلا را پوشش می‌دهد. Q2 از ۹۰.۰۰ میلی‌کاندلا تا ۱۱۲.۰۰ میلی‌کاندلا را شامل می‌شود. R1 از ۱۱۲.۰۰ میلی‌کاندلا تا ۱۴۰.۰۰ میلی‌کاندلا گسترده است. دسته با خروجی بالاتر، یعنی R2، شامل ال‌ای‌دی‌هایی از ۱۴۰.۰۰ میلی‌کاندلا تا ۱۸۰.۰۰ میلی‌کاندلا می‌باشد. یک تلرانس ±۱۱٪ در هر دسته اعمال می‌شود.

3.2 دسته‌بندی طول موج غالب

طول موج غالب، که با رنگ درک شده مرتبط است، در چهار کد دسته‌بندی می‌شود: D8، D9، D10 و D11. D8 محدوده ۶۰۰.۵۰ نانومتر تا ۶۰۳.۵۰ نانومتر را پوشش می‌دهد. D9 محدوده ۶۰۳.۵۰ نانومتر تا ۶۰۶.۵۰ نانومتر را پوشش می‌دهد. D10 محدوده ۶۰۶.۵۰ نانومتر تا ۶۰۹.۵۰ نانومتر را پوشش می‌دهد. D11 محدوده ۶۰۹.۵۰ نانومتر تا ۶۱۲.۵۰ نانومتر را پوشش می‌دهد. یک تلرانس تنگ ±۱ نانومتر در هر دسته حفظ می‌شود.

3.3 دسته‌بندی ولتاژ مستقیم

ولتاژ مستقیم در سه دسته مرتب می‌شود تا به طراحی تنظیم جریان کمک کند. دسته ۰ محدوده ۱.۷۵ ولت تا ۱.۹۵ ولت را پوشش می‌دهد. دسته ۱ محدوده ۱.۹۵ ولت تا ۲.۱۵ ولت را پوشش می‌دهد. دسته ۲ محدوده ۲.۱۵ ولت تا ۲.۳۵ ولت را پوشش می‌دهد. برای هر دسته تلرانس ±۰.۱ ولت مشخص شده است.

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

دیتاشیت به منحنی‌های مشخصه الکترواپتیکال معمول اشاره می‌کند. اگرچه نمودارهای خاص در متن ارائه نشده‌اند، اما منحنی‌های استاندارد برای چنین ال‌ای‌دی‌هایی معمولاً شامل رابطه بین جریان مستقیم (IF) و ولتاژ مستقیم (VF) می‌شود که مشخصه نمایی IV دیود را نشان می‌دهد. یک منحنی مهم دیگر، شدت نور نسبی را به عنوان تابعی از جریان مستقیم به تصویر می‌کشد و نشان می‌دهد که چگونه خروجی نور با افزایش جریان تا حداکثر ریتینگ افزایش می‌یابد. یک نمودار مهم سوم، تغییرات شدت نور با دمای محیط را نشان می‌دهد که معمولاً کاهش خروجی را با افزایش دما نشان می‌دهد. در نهایت، یک نمودار توزیع طیفی، توان تابشی نسبی را به عنوان تابعی از طول موج نشان می‌دهد که حول پیک ۶۱۱ نانومتر متمرکز شده و پهنای باند ۱۷ نانومتری به وضوح قابل مشاهده است. این منحنی‌ها برای طراحان جهت پیش‌بینی عملکرد تحت شرایط آزمایش غیراستاندارد ضروری هستند.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته

ال‌ای‌دی در یک بسته استاندارد SMD قرار دارد. ابعاد کلیدی (بر حسب میلی‌متر) به شرح زیر است، با تلرانس عمومی ±۰.۱ میلی‌متر مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد: طول کلی بسته ۲.۰ میلی‌متر است. عرض آن ۱.۲۵ میلی‌متر است. ارتفاع آن ۰.۸ میلی‌متر است. شناسه کاتد معمولاً یک شکاف یا علامت سبز رنگ روی بسته است. نقشه دقیق شامل فاصله پدها (مثلاً ۱.۵ میلی‌متر بین مراکز پد) و توصیه‌هایی برای الگوی لند (Land Pattern) است تا اطمینان حاصل شود که لحیم‌کاری و پایداری مکانیکی به درستی انجام می‌شود.

5.2 شناسایی قطبیت

قطبیت صحیح برای عملکرد حیاتی است. بسته شامل یک نشانگر بصری، مانند گوشه پخ‌خورده یا یک نقطه رنگی، برای شناسایی پایه کاتد است. طراحان باید این نشانگر را با پد کاتد مربوطه در چیدمان PCB تراز کنند تا از اتصال معکوس جلوگیری شود، که در صورت تجاوز از حداکثر ولتاژ معکوس می‌تواند منجر به خرابی فوری یا کاهش عملکرد شود.

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری رفلو

برای لحیم‌کاری رفلو عاری از سرب، باید یک پروفیل دمایی خاص دنبال شود. ناحیه پیش‌گرم باید طی ۶۰ تا ۱۲۰ ثانیه از دمای محیط به بین ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سلسیوس افزایش یابد. ناحیه بحرانی رفلو نیاز دارد که دما به مدت ۶۰ تا ۱۵۰ ثانیه بالای ۲۱۷ درجه سلسیوس (نقطه ذوب لحیم معمولی عاری از سرب) باقی بماند، با این شرط که دمای پیک بیش از ۲۶۰ درجه سلسیوس برای بیشتر از ۱۰ ثانیه نباشد. حداکثر نرخ افزایش دما تا پیک باید ۶ درجه سلسیوس بر ثانیه باشد و زمان بالای ۲۵۵ درجه سلسیوس باید حداکثر به ۳۰ ثانیه محدود شود. نرخ خنک‌سازی نباید از ۳ درجه سلسیوس بر ثانیه تجاوز کند. لحیم‌کاری رفلو نباید بیش از دو بار بر روی یک قطعه انجام شود.

6.2 دستورالعمل لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، دقت بسیار زیادی لازم است. دمای نوک هویه باید زیر ۳۵۰ درجه سلسیوس باشد. زمان تماس برای هر پایه باید به ۳ ثانیه یا کمتر محدود شود. توان هویه باید ۲۵ وات یا کمتر باشد. باید حداقل فاصله ۲ ثانیه‌ای بین لحیم کردن دو پایه رعایت شود تا از تجمع گرمای بیش از حد جلوگیری شود. به شدت توصیه می‌شود برای هرگونه کار تعمیراتی از هویه دو سر استفاده شود تا هر دو پایه به طور همزمان گرم شده و از تنش مکانیکی جلوگیری شود.

6.3 ذخیره‌سازی و حساسیت به رطوبت

این قطعه به رطوبت حساس است. کیسه ضد رطوبت نباید تا زمانی که قطعات آماده استفاده هستند باز شود. پس از باز کردن، ال‌ای‌دی‌های استفاده نشده باید در محیطی با دمای ۳۰ درجه سلسیوس یا کمتر و رطوبت نسبی (RH) ۶۰٪ یا کمتر ذخیره شوند. "عمر مفید پس از باز کردن" (Floor Life) پس از باز کردن کیسه ۱۶۸ ساعت (۷ روز) است. اگر این زمان سپری شود یا اگر نشانگر رطوبت (سیلیکاژل) تغییر رنگ داده باشد، قطعات باید قبل از استفاده به مدت ۲۴ ساعت در دمای ۶۰ درجه سلسیوس ±۵ درجه سلسیوس پخته (بیک) شوند تا رطوبت جذب شده خارج شده و از پدیده "پاپ کورن" (Popcorning) در حین رفلو جلوگیری شود.

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 مشخصات قرقره و نوار

ال‌ای‌دی‌ها در نوار حامل برجسته‌کاری شده با عرض ۸ میلی‌متر بسته‌بندی می‌شوند. نوار بر روی یک قرقره استاندارد به قطر ۷ اینچ (۱۷۸ میلی‌متر) پیچیده می‌شود. هر قرقره حاوی ۳۰۰۰ قطعه است. ابعاد دقیق قرقره، شامل قطر هاب و عرض فلنج، و همچنین ابعاد دقیق جیب‌های نوار حامل و نوار پوششی ارائه شده است.

7.2 توضیح برچسب

برچسب قرقره حاوی اطلاعات حیاتی برای ردیابی و شناسایی است: CPN (شماره محصول مشتری)، P/N (شماره محصول سازنده، مثلاً 17-215/S2C-AQ1R2B/3T)، QTY (تعداد بسته‌بندی)، CAT (رتبه/دسته شدت نور)، HUE (مختصات رنگی و رتبه/دسته طول موج غالب)، REF (رتبه/دسته ولتاژ مستقیم) و LOT No (شماره دسته ساخت برای ردیابی).

7.3 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

قرقره به همراه یک بسته جاذب رطوبت (دسیکانت) و یک کارت نشانگر رطوبت، درون یک کیسه ضد رطوبت لایه‌ای آلومینیومی مهر و موم می‌شود. این بسته‌بندی اطمینان می‌دهد که قطعات در طول حمل‌ونقل و ذخیره‌سازی تا زمان استفاده خشک باقی می‌مانند.

8. توصیه‌های طراحی کاربردی

8.1 محدود کردن جریان و محافظت

یک مقاومت محدودکننده جریان خارجی برای عملکرد ایمن اجباری است. ولتاژ مستقیم ال‌ای‌دی دارای ضریب دمایی منفی و یک تلرانس ساخت است. افزایش جزئی در ولتاژ تغذیه یا کاهش VF می‌تواند باعث افزایش زیاد و بالقوه مخرب در جریان مستقیم شود. مقدار مقاومت باید بر اساس ولتاژ تغذیه (Vs)، حداکثر ولتاژ مستقیم (VF_max از دسته مربوطه) در جریان مورد نظر و جریان مستقیم هدف (IF، که نباید از ۲۵ میلی‌آمپر پیوسته تجاوز کند) محاسبه شود. فرمول آن R = (Vs - VF) / IF است. استفاده از حداقل VF برای محاسبه، اطمینان می‌دهد که جریان در بدترین شرایط از حد مجاز تجاوز نمی‌کند.

8.2 ملاحظات چیدمان PCB

الگوی لند (Land Pattern) روی PCB باید با الگوی توصیه شده مطابقت داشته باشد تا تشکیل صحیح فیله لحیم و استحکام مکانیکی تضمین شود. مساحت مس کافی متصل به پدهای حرارتی (در صورت وجود) یا ردپاهای آند/کاتد به دفع گرما کمک می‌کند. از قرار دادن ال‌ای‌دی در نزدیکی سایر منابع گرمایی قابل توجه خودداری کنید. اطمینان حاصل کنید که علامت‌گذاری قطبیت روی چاپ ابریشم (Silkscreen) PCB به وضوح با علامت‌گذاری روی بسته مطابقت دارد.

8.3 محدودیت‌های کاربرد

این ال‌ای‌دی درجه تجاری استاندارد، به طور خاص برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا که خرابی می‌تواند منجر به آسیب جدی یا خسارت شود، طراحی یا تأیید نشده است. این شامل، اما نه محدود به، سیستم‌های نظامی و هوافضا، سیستم‌های ایمنی و امنیتی خودرو (مانند ایربگ، ترمز) و تجهیزات پزشکی پشتیبان حیات می‌شود. برای چنین کاربردهایی، باید قطعاتی با تأییدیه‌های مناسب خودرویی یا پزشکی تهیه شوند. مشخصات مندرج در این سند تنها زمانی عملکرد را تضمین می‌کنند که دستگاه در محدوده مقادیر حداکثر مطلق ذکر شده و شرایط عملیاتی توصیه شده استفاده شود.

9. مقایسه و تمایز فنی

در مقایسه با ال‌ای‌دی‌های پایه‌دار سنتی، این نوع SMD مزایای قابل توجهی ارائه می‌دهد: ردپای بسیار کوچک‌تر که امکان چیدمان با چگالی بالاتر را فراهم می‌کند، مناسب بودن برای مونتاژ خودکار که هزینه نیروی کار را کاهش می‌دهد و کوپلینگ حرارتی بهتر به PCB از طریق اتصالات لحیم. در بخش ال‌ای‌دی‌های نارنجی SMD، این قطعه خاص با استفاده از فناوری AlGaInP متمایز می‌شود که معمولاً بازدهی بالاتر و خلوص رنگ بهتری نسبت به فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaAsP برای رنگ‌های نارنجی/قرمز ارائه می‌دهد. زاویه دید گسترده ۱۳۰ درجه‌ای آن را برای کاربردهایی که نیاز به دید گسترده دارند مناسب می‌سازد، در مقابل ال‌ای‌دی‌های با زاویه باریک که برای نورپردازی متمرکز استفاده می‌شوند. انطباق آن با استانداردهای عاری از هالوژن و RoHS، آن را با مقررات زیست‌محیطی مدرن همسو می‌کند.

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟

پ: طول موج پیک (λp) طول موجی است که در آن توان نوری ساطع شده حداکثر است. طول موج غالب (λd) طول موج تک‌رنگ نور تک‌فام است که با رنگ درک شده از خروجی ال‌ای‌دی مطابقت دارد. برای ال‌ای‌دی‌هایی با طیف متقارن، این دو اغلب نزدیک هستند، اما λd برای کاربردهای مبتنی بر رنگ مرتبط‌تر است.

س: آیا می‌توانم این ال‌ای‌دی را بدون مقاومت محدودکننده جریان راه‌اندازی کنم اگر از منبع ولتاژ ثابتی برابر با VF معمولی آن استفاده کنم؟

پ: خیر. این کار بسیار خطرناک است و به احتمال زیاد ال‌ای‌دی را از بین می‌برد. VF دارای تلرانس است و با دما تغییر می‌کند. یک منبع ولتاژ به اصطلاح "ثابت" باید دارای امپدانس خروجی باشد که به طور فعال جریان را محدود کند، که در واقع کاری است که یک مقاومت سری انجام می‌دهد.

س: چرا محدوده دمای ذخیره‌سازی وسیع‌تر از محدوده دمای کاری است؟

پ: محدوده کاری، تنش‌های الکتریکی و حرارتی فعالی را در نظر می‌گیرد که می‌توانند مکانیسم‌های خرابی را تسریع کنند. محدوده ذخیره‌سازی برای قطعات غیرفعال است که در آن فقط پایداری مواد و نفوذ رطوبت نگرانی اصلی هستند و اجازه می‌دهند پنجره دمایی کمی وسیع‌تر باشد.

س: اگر بیش از ۷ روز عمر مفید پس از باز کردن کیسه سپری شود چه اتفاقی می‌افتد؟

پ: قطعه رطوبت را از هوا جذب می‌کند. در طول لحیم‌کاری رفلو، این رطوبت می‌تواند به سرعت تبخیر شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا ترک خوردگی ("پاپ کورن") شود که منجر به خرابی فوری یا نهفته می‌گردد. برای خارج کردن این رطوبت، پخت (بیکینگ) مطابق مشخصات الزامی است.

11. مورد عملی طراحی و استفاده

مورد: طراحی یک پنل نشانگر وضعیت با روشنایی یکنواخت.یک طراح به ۲۰ نشانگر نارنجی روی یک پنل کنترل نیاز دارد. برای اطمینان از یکنواختی بصری، باید ال‌ای‌دی‌هایی را از یک دسته شدت نور (مثلاً همه R1) و یک دسته طول موج غالب (مثلاً همه D10) مشخص کند. آن‌ها برنامه‌ریزی می‌کنند که از منبع تغذیه ۵ ولت استفاده کنند. با انتخاب بدترین حالت VF_max برابر ۲.۳۵ ولت از دسته ۲ و جریان هدف ۲۰ میلی‌آمپر، مقدار مقاومت سری برابر است با R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 اهم. نزدیک‌ترین مقدار استاندارد ۱۳۰ اهم است. توان تلف شده در مقاومت (5V-2.35V)*0.02A = 0.053W است، بنابراین یک مقاومت استاندارد 1/8W (0.125W) کافی است. چیدمان PCB باید از الگوی لند توصیه شده استفاده کند و همه ال‌ای‌دی‌ها باید روی برد قرار گرفته و در یک مرحله رفلو واحد لحیم شوند تا تاریخچه حرارتی یکسانی داشته باشند.

12. معرفی اصل عملکرد

انتشار نور در این ال‌ای‌دی بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک اتصال p-n نیمه‌هادی ساخته شده از آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید (AlGaInP) است. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیشتر از پتانسیل داخلی اتصال اعمال می‌شود، الکترون‌ها از ناحیه نوع n و حفره‌ها از ناحیه نوع p به ناحیه فعال تزریق می‌شوند. در آنجا، الکترون‌ها با حفره‌ها بازترکیب شده و انرژی آزاد می‌کنند. در یک نیمه‌هادی با گاف مستقیم مانند AlGaInP، بخش قابل توجهی از این انرژی به صورت فوتون (نور) آزاد می‌شود. ترکیب خاص آلیاژ AlGaInP انرژی گاف نواری را تعیین می‌کند که مستقیماً طول موج (رنگ) نور ساطع شده را دیکته می‌کند. برای نارنجی درخشان، گاف نواری مربوط به فوتون‌هایی با طول موج حدود ۶۱۱ نانومتر است. رزین اپوکسی شفاف آب‌مانند (واتر کلیر)، تراشه نیمه‌هادی را محافظت می‌کند، پشتیبانی مکانیکی فراهم می‌آورد و پرتو خروجی نور را شکل می‌دهد.

13. روندها و تحولات فناوری

روند کلی در ال‌ای‌دی‌های SMD به سمت بازده نوری بالاتر (خروجی نور بیشتر بر وات الکتریکی)، بهبود ثبات رنگ از طریق دسته‌بندی دقیق‌تر (بینینگ تنگ‌تر) و افزایش قابلیت اطمینان تحت شرایط دمایی و جریانی بالاتر است. بسته‌بندی‌ها برای مدیریت حرارتی بهتر همچنان در حال تکامل هستند و امکان جریان‌های راه‌اندازی بالاتر در ردپای کوچک‌تر را فراهم می‌کنند. همچنین تلاشی برای گزینه‌های طیفی گسترده‌تر درون یک پلتفرم بسته‌بندی واحد وجود دارد. علاوه بر این، ادغام الکترونیک کنترل روی‌برد (مانند درایورهای جریان ثابت، کنترلرهای PWM) در بسته‌های ال‌ای‌دی یک روند رو به رشد است که طراحی مدار را برای کاربر نهایی ساده می‌کند. انطباق زیست‌محیطی، مانند مواد عاری از هالوژن و کاهش بیشتر مواد خطرناک، همچنان یک محرک کلیدی توسعه در سراسر صنعت باقی مانده است.