SMD LED LTST-B680QEKT Datasheet - AlInGaP Red - 120mW - 2.6V - English Technical Document

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی کامل یک دیود نورافشان (LED) از نوع دستگاه نصب سطحی (SMD) را ارائه می‌دهد. این قطعه برای فرآیندهای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) طراحی شده و برای کاربردهایی که محدودیت فضا یک عامل حیاتی است مناسب می‌باشد. LED از ماده نیمه‌هادی فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم (AlInGaP) برای تولید نور قرمز استفاده می‌کند که تعادلی از عملکرد و قابلیت اطمینان را برای طراحی‌های الکترونیکی مدرن ارائه می‌دهد.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

این LED برای برآوردن چندین استاندارد کلیدی صنعت و الزامات تولید طراحی شده است و مزایای متمایزی برای طراحان و سازندگان فراهم می‌کند.

• انطباق محیط زیستی: این دستگاه با دستورالعمل محدودیت مواد خطرناک (RoHS) مطابقت دارد.
• سازگاری ساخت: این قطعه بر روی قرقره‌های 7 اینچی و با نوار استاندارد صنعتی 8 میلی‌متری عرضه می‌شود که آن را کاملاً با تجهیزات مونتاژ خودکار برداشت و جایگذاری سرعت بالا سازگار می‌سازد.
• سازگاری فرآیند: این بسته‌بندی برای مقاومت در برابر فرآیندهای استاندارد لحیم‌کاری مادون قرمز (IR) که معمولاً در خطوط مونتاژ فناوری نصب سطحی (SMT) استفاده می‌شود، طراحی شده است.
• قابلیت اطمینان: قطعه تحت آزمایش پیش‌شرطی تسریع‌شده تا سطح حساسیت رطوبت JEDEC 3 قرار می‌گیرد که نشان‌دهنده ساختار بسته‌بندی مستحکم و مناسب برای شرایط معمول جابجایی و انبارداری قبل از لحیم‌کاری است.
• رابط الکتریکی: با مدارهای مجتمع (I.C.) سازگار است و امکان ادغام مستقیم در مدارهای کنترل دیجیتال را فراهم میکند.

1.2 کاربردها و بازارهای هدف

به دلیل اندازه فشرده، قابلیت اطمینان و ویژگیهای عملکردی، این LED طیف گستردهای از تجهیزات الکترونیکی را هدف قرار داده است. حوزههای اصلی کاربرد شامل موارد زیر است:

• تجهیزات مخابراتی: نشانگرهای وضعیت روی روترها، مودم‌ها و سوئیچ‌های شبکه.
• اتوماسیون اداری: چراغ‌های نشانگر روی چاپگرها، اسکنرها و دستگاه‌های چندکاره.
• الکترونیک مصرفی: نور پس‌زمینه برای پنل‌های جلویی، نشانگرهای وضعیت برق و نمادهای عملکردی در لوازم خانگی و تجهیزات صوتی/تصویری.
• تجهیزات صنعتی: پنل‌های وضعیت ماشین، نشانگر خطا و بازخورد عملیاتی.
• General Purpose: هر برنامه‌ای که نیاز به نشانگر وضعیت قرمز فشرده، روشن و قابل اعتماد یا نورپردازی نمادین داشته باشد.

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

این بخش یک تحلیل دقیق و عینی از مشخصات الکتریکی، نوری و حرارتی LED ارائه می‌دهد. درک این پارامترها برای طراحی صحیح مدار و تضمین عملکرد بلندمدت بسیار مهم است.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

The Absolute Maximum Ratings define the stress limits beyond which permanent damage to the device may occur. These are not conditions for normal operation.

• Power Dissipation (Pd): 120 میلی‌وات. این حداکثر مقدار توانی است که دستگاه می‌تواند بدون آسیب به صورت گرما تلف کند. فراتر رفتن از این حد خطر گرمای بیش از حد پیوند نیمه‌هادی را در پی دارد.
• جریان مستقیم اوج (I_FP): 80 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان لحظه‌ای مجاز در جهت مستقیم است که معمولاً تحت شرایط پالسی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه) مشخص می‌شود تا از گرمایش بیش از حد جلوگیری شود.
• جریان مستقیم پیوسته (I_F): 50 میلی‌آمپر. این حداکثر جریان DC است که می‌توان تحت شرایط دمای محیط مشخص شده به طور مداوم اعمال کرد.
• ولتاژ معکوس (V_R): 5 ولت. اعمال ولتاژ معکوس بیشتر از این مقدار می‌تواند منجر به شکست و خرابی فاجعه‌بار پیوند LED شود. دیتاشیت صراحتاً ذکر می‌کند که دستگاه برای کارکرد معکوس طراحی نشده است.
• Operating & Storage Temperature Range: 40- درجه سلسیوس تا 100+ درجه سلسیوس. این محدوده دمای محیطی را هم برای کارکرد فعال و هم برای ذخیره‌سازی غیرفعال تعریف می‌کند و یکپارچگی مواد بسته‌بندی و قطعه را تضمین می‌نماید.

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکی

این پارامترها تحت شرایط آزمایش استاندارد (Ta=25°C, I_F=20mA) اندازه‌گیری شده و عملکرد دستگاه را تعریف می‌کنند.

• شدت نور (I_V): 450 - 1120 mcd (میلی‌کاندلا). این روشنایی درک‌شده LED است که توسط یک حسگر فیلترشده برای مطابقت با پاسخ فوتوپیک چشم انسان اندازه‌گیری می‌شود. محدوده وسیع از طریق یک سیستم دسته‌بندی (بخش 3 را ببینید) مدیریت می‌شود.
• زاویه دید (2θ_1/2): 120 درجه (معمول). این زاویه کامل‌ای است که در آن شدت نور به نصف مقدار اوج (روی محور) خود کاهش می‌یابد. زاویه ۱۲۰ درجه نشان‌دهنده الگوی انتشار گسترده و پراکنده مناسب برای نشانگرهای وضعیت است.
• طول موج اوج تابش (λ_P): 631 نانومتر (معمولی). این طول موجی است که در آن خروجی توان طیفی در بالاترین حد خود است. این یک ویژگی فیزیکی ماده AlInGaP است.
• طول موج غالب (λ_d): 624 نانومتر (معمولی). این طول موج منفردی است که توسط چشم انسان درک شده و بهترین تطابق را با رنگ LED دارد. این مقدار از مختصات رنگی CIE مشتق شده است. تلرانس آن +/- 1 نانومتر است.
• عرض نیمه خط طیفی (Δλ): 15 نانومتر (معمولی). این مقدار خلوص طیفی را اندازه‌گیری می‌کند و نشان‌دهنده محدوده طول‌موج‌های منتشر شده است. پهنای نیم‌ارتفاع باریک‌تر نشان‌دهنده رنگ تک‌فام (خالص)‌تر است.
• ولتاژ مستقیم (V_F): 1.8 ولت (حداقل) تا 2.6 ولت (حداکثر) در جریان 20 میلی‌آمپر. این افت ولتاژ روی LED در حین کار است. طراحی مدار باید این تغییرات را در نظر بگیرد تا جریان ثابتی را تضمین کند.
• جریان معکوس (I_R): 10 میکروآمپر (حداکثر) در V_R=5V. این جریان نشتی کوچکی است که هنگام اعمال ولتاژ معکوس جریان می‌یابد و فقط برای اهداف آزمایشی مرتبط است.

3. توضیح سیستم Binning

برای مدیریت تغییرات طبیعی در ساخت نیمه‌هادی‌ها، LEDها در دسته‌های عملکردی مرتب می‌شوند. این به طراحان اجازه می‌دهد قطعاتی را انتخاب کنند که نیازهای روشنایی خاص را برآورده می‌کنند.

3.1 Binning شدت نور

شدت نورانی در دسته‌های مجزا طبقه‌بندی می‌شود که هر کدام دارای یک مقدار حداقل و حداکثر هستند. تلورانس درون هر دسته +/-11% است.

• Bin U1: 450.0 mcd (حداقل) تا 560.0 mcd (حداکثر)
• Bin U2: 560.0 mcd (حداقل) تا 680.0 mcd (حداکثر)
• Bin V1: 680.0 mcd (Min) تا 900.0 mcd (Max)
• Bin V2: 900.0 mcd (حداقل) تا 1120.0 mcd (حداکثر)

طراحان باید هنگام سفارش، کد bin مورد نیاز را مشخص کنند تا یکنواختی روشنایی در بین چندین واحد در یک مجموعه تضمین شود. برای کاربردهایی که روشنایی مطلق اهمیت کمتری دارد، ممکن است استفاده از محدوده bin وسیع‌تر یا عدم تعیین bin خاص قابل قبول باشد.

4. تحلیل منحنی عملکرد

در حالی که منحنی‌های گرافیکی خاصی در برگه اطلاعات (مانند شکل 1، شکل 5) ارجاع داده شده‌اند، پیامدهای آن‌ها برای طراحی حیاتی است.

4.1 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم (منحنی I-V)

رابطه بین جریان مستقیم (I_F) و ولتاژ مستقیم (V_F) غیرخطی است، مشابه یک دیود استاندارد. محدوده مشخص شده V_F (1.8V-2.6V) در جریان 20mA نقطه طراحی کلیدی است. راه‌اندازی LED با جریان ثابت، به جای ولتاژ ثابت، برای حفظ خروجی نور پایدار و جلوگیری از فرار حرارتی ضروری است، زیرا V_F با افزایش دما کاهش می‌یابد.

4.2 شدت نور در مقابل جریان مستقیم

خروجی نور (I_V) تقریباً متناسب با جریان مستقیم در محدوده کاری است. با این حال، بازده ممکن است در جریان‌های بسیار بالا به دلیل افزایش گرما کاهش یابد. کار کردن در شرایط آزمایشی توصیه‌شده 20mA یا کمتر، عملکرد بهینه و طول عمر را تضمین می‌کند.

4.3 توزیع طیفی

منحنی خروجی طیفی حول طول موج اوج 631 نانومتر متمرکز شده است با پهنای نیمه‌عرض معمولی 15 نانومتر. این سایه خاص قرمز را تعریف می‌کند. طول موج غالب (624 نانومتر) پارامتر کلیدی برای تطبیق رنگ در کاربردهایی است که چندین LED باید یکسان به نظر برسند.

4.4 وابستگی به دما

عملکرد LED به دما حساس است. معمولاً شدت نور با افزایش دمای اتصال کاهش می‌یابد. محدوده وسیع دمای عملیاتی (40- درجه سانتی‌گراد تا +100 درجه سانتی‌گراد) نشان می‌دهد که دستگاه برای عملکرد در محیط‌های شدید درجه‌بندی شده است، اگرچه خروجی متفاوت خواهد بود. مدیریت حرارتی مناسب روی PCB برای کاربردهای با جریان بالا یا دمای محیط بالا جهت حفظ روشنایی و طول عمر ضروری است.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 Physical Dimensions and Polarity

LED مطابق با استاندارد EIA برای ابعاد پایه‌های بسته‌بندی SMD است. نقشه‌های دقیق ابعادی در دیتاشیت ارائه شده‌اند که شامل طول، عرض، ارتفاع و فاصله پایه‌ها می‌شوند. تمامی ابعاد بر حسب میلی‌متر با تلرانس استاندارد ±0.2 میلی‌متر هستند. این بسته‌بندی دارای لنز شفاف (water-clear) است که نور را پخش نمی‌کند و اجازه می‌دهد رنگ قرمز ذاتی AlInGaP دیده شود. قطبیت (آند و کاتد) توسط نشانه‌های فیزیکی روی بدنه قطعه مشخص شده‌اند که در هنگام نصب باید رعایت شوند تا عملکرد صحیح تضمین گردد.

5.2 الگوی زمین PCB توصیه‌شده

یک طرح پیشنهادی برای پدهای اتصال برد مدار چاپی برای لحیم‌کاری رفلو مادون قرمز یا فاز بخار ارائه شده است. رعایت این الگوی لند برای دستیابی به اتصالات لحیم قابل اطمینان، تراز خودکار صحیح در حین رفلو و دفع موثر حرارت از اتصال LED حیاتی است.

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو

دستگاه با فرآیندهای لحیم‌کاری IR بدون سرب (Pb-free) سازگار است. پروفایل توصیه شده بر اساس استاندارد J-STD-020B است. پارامترهای کلیدی شامل موارد زیر می‌شود:

• دمای پیش‌گرم: 150°C تا 200°C.
• زمان پیش‌گرم‌کنی: حداکثر ۱۲۰ ثانیه.
• اوج دمای بدن: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد.
• زمان بالاتر از نقطه مایع: توصیه می‌شود در محدوده استاندارد JEDEC (معمولاً 60-150 ثانیه) باشد.
• حداکثر چرخه‌های لحیم‌کاری: دو بار.

تأکید می‌شود که پروفایل بهینه به طراحی خاص PCB، خمیر لحیم و کوره بستگی دارد. پروفایل مبتنی بر JEDEC باید به عنوان هدف استفاده شود و تنظیم نهایی بر اساس توصیه‌های سازنده خمیر لحیم و مشخصه‌برداری در سطح برد انجام گیرد.

6.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت لزوم انجام لحیم‌کاری دستی، باید نهایت دقت به عمل آید:

• دمای هویه: حداکثر 300 درجه سانتی‌گراد.
• زمان لحیم‌کاری: حداکثر 3 ثانیه برای هر پایه.
• تعداد دفعات: تنها یک بار. گرمایش مکرر می‌تواند به بسته‌بندی و اتصال داخلی تراشه آسیب برساند.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، تنها باید از حلال‌های مشخص‌شده استفاده شود. دیتاشیت توصیه می‌کند LED به مدت کمتر از یک دقیقه در الکل اتیلیک یا ایزوپروپیل الکل در دمای معمولی غوطه‌ور شود. استفاده از پاک‌کننده‌های شیمیایی نامشخص یا خورنده می‌تواند به لنز پلاستیکی و مواد بسته‌بندی آسیب برساند.

7. احتیاط‌های نگهداری و جابجایی

7.1 حساسیت به رطوبت و نگهداری

بسته‌بندی LED به رطوبت حساس است. قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض رطوبت محیط می‌تواند منجر به ترکیدن پاپ‌کورن در طی فرآیند لحیم‌کاری ریفلو با دمای بالا شود.

• بسته‌بندی مهر و موم شده: دستگاه‌ها باید در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤70% نگهداری شوند. عمر مفید در کیسه ضد رطوبت اصلی همراه با جاذب رطوبت، یک سال است.
• بسته باز شده: پس از باز کردن بسته مهر و موم شده، شرایط نگهداری نباید از 30 درجه سانتیگراد و 60% رطوبت نسبی تجاوز کند.
• عمر مفید در محیط تولید: قطعاتی که از بسته‌بندی اصلی خود خارج شده‌اند، باید در مدت 168 ساعت (7 روز) تحت فرآیند لحیم‌کاری مجدد IR قرار گیرند.
• نگهداری طولانی‌مدت: برای نگهداری بیش از 168 ساعت، LEDها باید در یک محفظه دربسته همراه با ماده رطوبت‌گیر یا در یک دسیکاتور نیتروژن نگهداری شوند.
• پخت حرارتی: قطعاتی که بیش از عمر مفید ۱۶۸ ساعته در معرض محیط قرار گرفته‌اند، قبل از مونتاژ نیاز به پخت در دمای تقریبی ۶۰ درجه سانتی‌گراد به مدت حداقل ۴۸ ساعت دارند تا رطوبت جذب شده از آنها خارج شود.

7.2 طراحی مدار درایو

LED یک دستگاه جریان‌محور است. برای اطمینان از یکنواختی روشنایی و جلوگیری از تمرکز جریان، به ویژه هنگام راه‌اندازی چندین LED به صورت موازی، باید از یک مقاومت محدودکننده جریان به صورت سری با هر LED استفاده کرد. دیتاشیت به شدت این پیکربندی (مدار A) را نسبت به اتصال مستقیم LEDها به صورت موازی بدون مقاومت‌های مجزا (مدار B) توصیه می‌کند، زیرا پیکربندی اخیر می‌تواند به دلیل توزیع نابرابر جریان ناشی از تفاوت‌های جزئی در V، منجر به روشنایی ناهمگون و احتمال خرابی شود._F تفاوت‌های بین واحدها.

8. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

8.1 مشخصات نوار و قرقره

قطعه برای مونتاژ خودکار در نوار حامل برجسته‌دار که روی قرقره‌هایی به قطر 7 اینچ (178 میلی‌متر) پیچیده شده است، عرضه می‌شود.

• گام پاکت: 8 mm.
• تعداد در هر ریل: 2000 قطعه.
• حداقل مقدار سفارش (MOQ): 500 قطعه برای مقادیر باقیمانده.
• نوار پوششی: جیب‌های قطعات خالی با یک نوار پوششی رویی مهر و موم می‌شوند.
• قطعات مفقودی: بر اساس مشخصات بسته‌بندی، حداکثر دو لامپ متوالی مفقود (جیب‌های خالی) مجاز است.
• استاندارد: بسته‌بندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481 است.

9. یادداشت‌های کاربردی و ملاحظات طراحی

9.1 سناریوهای کاربردی متداول

این LED برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی معمولی، از جمله اتوماسیون اداری، مخابرات، لوازم خانگی و کنترل‌های صنعتی عمومی در نظر گرفته شده است. این LED برای نشان دادن وضعیت، نور پس‌زمینه نمادها روی پنل‌های جلویی و سیگنال‌دهی نوری عمومی مناسب است.

9.2 ملاحظات طراحی

• کنترل جریان: همیشه از یک مقاومت سری یا یک درایور جریان ثابت اختصاصی برای تنظیم جریان مستقیم استفاده کنید. به طور مستقیم به منبع ولتاژ متصل نکنید.
• مدیریت حرارتی: در حالی که بسته کوچک است، اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس در پدهای PCB به عنوان هیت سینک وجود دارد، به ویژه هنگام کار نزدیک به حداکثر جریان پیوسته (50mA).
• محافظت در برابر ESD: اگرچه به صراحت حساس اعلام نشده است، اما رعایت احتیاط‌های استاندارد تخلیه الکترواستاتیک هنگام کار با LEDها یک روش کاری خوب محسوب می‌شود.
• طراحی نوری: لنز شفاف آبی، پرتو متمرکزی با زاویه دید ۱۲۰ درجه ایجاد می‌کند. برای روشنایی گسترده‌تر یا پخش‌شده‌تر، ممکن است استفاده از لنزهای خارجی یا راهنماهای نور ضروری باشد.

10. مقایسه و تمایز فنی

در حالی که مقایسه مستقیم با سایر شماره قطعات در این دیتاشیت مستقل ارائه نشده است، ویژگی‌های کلیدی متمایزکننده این قطعه را می‌توان استنباط کرد:

• Material (AlInGaP): در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند GaAsP، بازدهی بالا و پایداری رنگی خوبی برای LEDهای قرمز ارائه می‌دهد.
• Wide Viewing Angle (120°): دید گسترده‌ای فراهم می‌کند و آن را برای نشانگرهای وضعیت نصب‌شده روی پنل عالی می‌سازد.
• JEDEC Level 3 Preconditioning: نشان‌دهنده سطح مناسبی از مقاومت در برابر رطوبت است که برای اکثر کاربردهای تجاری مناسب بوده و نیاز به نگهداری فوق‌العاده خشک ندارد و لجستیک را ساده می‌کند.
• Standardized Packaging: رعایت استانداردهای بسته‌بندی EIA و مشخصات قرقره‌ای ANSI/EIA-481، ادغام بی‌درز در خطوط مونتاژ خودکار را تضمین می‌کند.

11. پرسش‌های متداول (FAQ)

س: آیا می‌توانم این LED را بدون مقاومت محدودکننده جریان راه‌اندازی کنم؟
A: خیر. یک LED باید با جریان کنترل‌شده تغذیه شود. اتصال مستقیم آن به منبع ولتاژ باعث عبور جریان بیش از حد شده و ممکن است به سرعت دستگاه را از بین ببرد. همیشه از یک مقاومت سری یا مدار جریان ثابت استفاده کنید.

Q: هنگام سفارش، "کد Bin" به چه معناست؟
A: کد Bin (مثلاً V1, U2) حداقل و حداکثر شدت نور تضمین‌شده LEDهای آن دسته را مشخص می‌کند. مشخص کردن یک Bin، یکنواختی روشنایی را در تمام LEDهای محصول شما تضمین می‌کند. اگر یکنواختی رنگ حیاتی است، ممکن است لازم باشد Bins طول موج را نیز مشخص کنید.

Q: پس از باز کردن بسته، تا چه مدت می‌توانم این LEDها را نگهداری کنم؟
ج: برای اطمینان از لحیم‌کاری قابل اعتماد، در صورت نگهداری در محیطی با دمای ≤30 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 60%، باید آن‌ها را ظرف 168 ساعت (7 روز) استفاده کنید. در صورت نگهداری طولانی‌تر، قبل از استفاده باید به مدت 48 ساعت در دمای 60 درجه سانتی‌گراد خشک (بیک) شوند.

س: آیا این LED برای کاربردهای خودرویی یا پزشکی مناسب است؟
ج: دیتاشیت ذکر می‌کند که این محصول برای تجهیزات الکترونیکی معمولی طراحی شده است. برای کاربردهایی که نیازمند قابلیت اطمینان استثنایی هستند یا در آن‌ها خرابی می‌تواند ایمنی را به خطر بیندازد (هوانوردی، خودرویی، پزشکی، تجهیزات پشتیبان حیات)، مشورت با سازنده برای ارزیابی مناسب بودن و احیاناً تأیید صلاحیت قطعه برای آن استفاده خاص الزامی است.

Q: آیا می‌توانم برای این LED SMD از لحیم کاری موجی استفاده کنم؟
A: دیتاشیت فقط دستورالعمل‌هایی برای ریفلو IR و لحیم کاری دستی ارائه می‌دهد. معمولاً استفاده از لحیم کاری موجی برای قطعات SMD از این نوع، به دلیل شوک حرارتی و احتمال آلودگی، توصیه نمی‌شود. لحیم کاری ریفلو، فرآیند مونتاژ مورد نظر و توصیه شده است.

12. مثال عملی طراحی

سناریو: طراحی نشانگر روشن بودن دستگاه برای دستگاهی که از منبع تغذیه 5 ولت DC استفاده می‌کند. هدف دستیابی به دید مناسب با جریان مستقیم تقریباً 15 میلی‌آمپر (زیر نقطه آزمایش 20 میلی‌آمپر برای عمر طولانی‌تر) است.

محاسبه:
فرض کنید یک ولتاژ مستقیم معمولی (V_F) برابر با 2.2 ولت باشد.
افت ولتاژ مورد نیاز در مقاومت سری (R_S) برابر است با: V_supply - V_F = 5V - 2.2V = 2.8V.
با استفاده از قانون اهم: R_S = V / I = 2.8V / 0.015A = 186.67 Ω.
نزدیک‌ترین مقدار استاندارد مقاومت 180 Ω یا 200 Ω است.

انتخاب: یک مقاومت 180 Ω انتخاب کنید. محاسبه مجدد جریان: I = (5V - 2.2V) / 180Ω ≈ 15.6mA. این مقدار ایمن و در محدوده مجاز است.
توان در مقاومت: P = I²R = (0.0156)² * 180 ≈ 0.044W. یک مقاومت استاندارد 1/8W (0.125W) یا 1/10W کافی است.

چیدمان PCB: مقاومت 180Ω را به صورت سری با آند LED قرار دهید. از الگوی پایه توصیه شده در دیتاشیت برای پدهای LED پیروی کنید و اطمینان حاصل کنید که مساحت کافی مس برای اتلاف حرارت وجود دارد. علامت گذاری قطبیت (مثلاً "+" برای آند) را روی چاپ ابریشمی PCB قرار دهید.

13. اصل عملکرد

دیودهای ساطع‌کننده نور، دستگاه‌های نیمه‌هادی هستند که انرژی الکتریکی را مستقیماً از طریق فرآیندی به نام الکترولومینسانس به نور تبدیل می‌کنند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم به پیوند p-n اعمال می‌شود، الکترون‌های ماده نوع n با حفره‌های ماده نوع p در ناحیه فعال بازترکیب می‌شوند. در یک LED از جنس AlInGaP، این رویداد بازترکیب، انرژی را به شکل فوتون‌ها (ذرات نور) آزاد می‌کند. طول موج خاص (رنگ) نور ساطع‌شده، که در این مورد قرمز در محدوده تقریبی 624-631 نانومتر است، توسط انرژی شکاف باند ماده نیمه‌هادی فسفید آلومینیوم ایندیم گالیم مورد استفاده در ساخت تراشه تعیین می‌شود. پکیج اپوکسی شفاف، دای نیمه‌هادی را محصور و محافظت می‌کند، لنز را برای شکل‌دهی به خروجی نور تشکیل می‌دهد و شامل قاب سربی فلزی است که اتصالات الکتریکی و پشتیبانی مکانیکی را فراهم می‌کند.

14. روندهای فناوری

توسعه LEDهای SMD مانند این نمونه، بخشی از روندهای گستردهتر در اپتوالکترونیک و ساخت الکترونیک است. روندهای کلیدی مؤثر بر چنین قطعاتی شامل موارد زیر است:

• مینیاتوری‌سازی: تقاضای مداوم برای اندازه‌های بسته‌بندی کوچکتر برای امکان‌پذیر کردن چیدمان‌های فشرده‌تر PCB و محصولات نهایی فشرده‌تر.
• افزایش کارایی: تحقیقات مداوم علم مواد با هدف بهبود کارایی نوری (لومن بر وات) LEDهای رنگی و کاهش مصرف انرژی برای یک خروجی نوری مشخص انجام می‌شود.
• افزایش قابلیت اطمینان: بهبود در مواد بسته‌بندی (اپوکسی، سیلیکون) و تکنیک‌های اتصال تراشه منجر به طول عمر عملیاتی بیشتر و عملکرد بهتر در شرایط دمای بالا و رطوبت بالا می‌شود.
• استانداردسازی: پذیرش استانداردهای صنعتی برای ابعاد پایه، اندازه‌های قرقره و معیارهای عملکرد (مانند رتبه‌بندی‌های JEDEC MSL)، زنجیره تأمین را ساده‌سازی کرده و فرآیند طراحی برای مهندسان را تسهیل می‌کند.
• یکپارچه‌سازی: در حالی که این یک قطعه گسسته است، روندی به سمت یکپارچه‌سازی الکترونیک کنترل (مانند تنظیم‌کننده‌های جریان یا درایورها) مستقیماً درون بسته‌بندی‌های LED وجود دارد که منجر به ایجاد ماژول‌های LED "هوشمند" می‌شود.