SMD LED زرد با زاویه دید 120 درجه - ویژگی‌های الکتریکی/نوری - کاربرد در قطعات خودرو - مستند فنی

1. مرور کلی محصول

این سند مشخصات فنی جامعی از یک دیود نورافشان (LED) با بسته‌بندی نصب سطحی (SMD) با عملکرد بالا ارائه می‌دهد. این قطعه برای قابلیت اطمینان و عملکرد در محیط‌های سخت طراحی شده است و به‌طور خاص برای کاربردهای لوازم جانبی در حوزه خودرو در نظر گرفته شده است. ابعاد مینیاتوری بسته‌بندی و فرم استاندارد آن، آن را برای فرآیندهای مونتاژ خودکار برد مدار چاپی (PCB) و طراحی‌های با محدودیت فضا مناسب می‌سازد.

1.1 ویژگی‌ها و مزایای اصلی

این LED چندین ویژگی کلیدی را در خود ادغام کرده است که به استحکام و سهولت ادغام آن کمک می‌کنند:

• انطباق زیست‌محیطی:محصول مطابق با دستورالعمل RoHS (محدودیت مواد مضر) است.
• پردازش خودکار:قطعات در نوار باربر 12 میلی‌متری روی قرقره‌های 7 اینچی عرضه می‌شوند و با تجهیزات استاندارد مونتاژ خودکار (SMT) سازگار هستند.
• استاندارد قابلیت اطمینان بالا:قطعات تحت پیش‌شرط‌سازی شتاب‌یافته تا سطح JEDEC Level 2 قرار گرفته و مطابق با استاندارد AEC-Q101 Rev D، که معیار قطعات نیمه‌هادی گسسته در کاربردهای خودرویی است، تأیید شده‌اند.
• سازگاری فرآیند:طراحی شده برای سازگاری با فرآیند لحیم‌کاری بازجریانی مادون قرمز (IR) که یک فرآیند استاندارد در ساخت الکترونیک مدرن است.
• رابط الکتریکی:دستگاه با مدارهای مجتمع (I.C.) سازگار است و طراحی مدار محرک را ساده میکند.

1.2 بازار هدف و کاربردها

کاربردهای اصلی مورد انتظار عبارتند ازسیستم لوازم جانبی خودرواین شامل عملکردهای روشنایی داخلی و خارجی می‌شود که جزو سیستم‌های روشنایی حیاتی ایمنی (مانند چراغ‌های جلو، چراغ‌های ترمز) محسوب نمی‌شوند. نمونه‌ها ممکن است شامل چراغ‌های نشانگر داشبورد، نورپردازی محیطی، چراغ‌های روشن‌کننده زمین یا چراغ‌های نشانگر وضعیت سیستم‌های فرعی مختلف خودرو باشند. ترکیب روشنایی بالا، زاویه دید گسترده و گواهینامه درجه خودرو، آن را برای این کاربردها مناسب می‌سازد.

2. پارامترهای فنی: تفسیر عمیق و عینی

این بخش به تفصیل ویژگی‌های الکتریکی، نوری و حرارتی قطعه را تجزیه می‌کند. تمام پارامترها در دمای محیط (Ta) 25 درجه سلسیوس مشخص شده‌اند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

2.1 مقادیر حداکثر مطلق

این مقادیر، محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که ممکن است باعث آسیب دائمی به دستگاه شوند. عملکرد در این محدودیت‌ها یا پایین‌تر از آن‌ها تضمین نمی‌شود.

• توان مصرفی (Pd):530 mW. این حداکثر توانی است که دستگاه می‌تواند به صورت گرما تلف کند.
• جریان مستقیم اوج (I_F(PEAK)):400 mA. این حداکثر جریان پالسی مجاز است که معمولاً تحت شرایط خاصی (چرخه کاری 1/10، عرض پالس 0.1ms) برای مدیریت دمای پیوند تعریف می‌شود.
• جریان مستقیم رو به جلو (I_F):5 mA تا 200 mA. این محدوده توصیه شده برای کارکرد پیوسته است. حداقل جریان، خروجی نور پایدار را تضمین می‌کند، در حالی که حداکثر جریان از گرمای بیش از حد جلوگیری می‌کند.
• محدوده دمای کار و ذخیره‌سازی:40- درجه سانتی‌گراد تا 110+ درجه سانتی‌گراد. این محدوده وسیع مشخصه‌ای معمول برای قطعات درجه خودرو است.
• شرایط لحیم‌کاری مادون قرمز:قابلیت تحمل 260 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه را دارد که با منحنی رایج لحیم‌کاری بدون سرب (Pb-free) مطابقت دارد.

2.2 ویژگی‌های حرارتی

مدیریت حرارتی برای عملکرد و طول عمر LED حیاتی است. این پارامترها چگونگی انتقال حرارت از پیوند نیمه‌هادی را تعریف می‌کنند.

• مقاومت حرارتی، پیوند به محیط (R_θJA):مقدار معمولی 50 درجه سانتی‌گراد بر وات. بر روی PCB FR4 با پد لحیم مسی 16 میلی‌متر مربع (ضخامت 1.6 میلی‌متر) اندازه‌گیری شده است. این مقدار نشان‌دهنده افزایش دمای پیوند به ازای هر وات توان تلف شده نسبت به هوای محیط است.
• مقاومت حرارتی، پیوند به نقطه لحیم (R_θJS):مقدار معمول 30 °C/W. این معمولاً معیار مفیدتری است، زیرا مسیر حرارتی به PCB را توصیف می‌کند که رادیاتور اصلی است. هرچه عدد کمتر باشد بهتر است.
• حداکثر دمای اتصال (T_J):125 °C. حد مطلق دمای اتصال نیمه‌هادی.

2.3 ویژگی‌های الکتریکی و نوری

اینها پارامترهای عملکردی معمول تحت شرایط آزمایش استاندارد هستند (I_F= 140mA, Ta=25°C).

• شدت نور (I_V):4.5 cd (حداقل) تا 11.2 cd (حداکثر). اندازه‌گیری با حسگری که با منحنی پاسخ بینایی فوتوپیک (چشم انسان) (CIE) مطابقت فیلتر شده است. مقادیر واقعی درجه‌بندی شده‌اند (بخش 3 را ببینید).
• زاویه دید (2θ_1/2):مقدار معمول 120 درجه. این زاویه کامل زمانی است که شدت نور به نصف مقدار اوج (محوری) خود کاهش می‌یابد. چنین زاویه دید گسترده‌ای، الگوی روشنایی وسیع و یکنواختی فراهم می‌کند.
• طول موج اوج انتشار (λ_P):مقدار معمول 592 نانومتر. این طول موجی است که بیشترین خروجی توان طیفی را دارد.
• طول موج غالب (λ_d):583 نانومتر تا 595 نانومتر. این طول موج منفردی است که به بهترین وجه رنگ درک‌شده نور را نمایندگی می‌کند و از نمودار رنگی CIE مشتق شده است. برای اطمینان از یکنواختی، دسته‌بندی می‌شود.
• عرض نیم‌ارتفاع خط طیفی (Δλ):مقدار معمول 18 نانومتر. این نشان‌دهنده خلوص طیفی است؛ عرض باریک‌تر به معنای اشباع و خلوص رنگ بیشتر است.
• ولتاژ مستقیم (V_F):در جریان 140 میلی‌آمپر، از 1.90 ولت (حداقل) تا 2.65 ولت (حداکثر). این افت ولتاژ دو سر LED در حین کار است. برای کمک به طراحی مدار دسته‌بندی شده است.
• جریان معکوس (I_R):در V_Rحداکثر 10 μA در V = 12V. این دستگاه برای کار با بایاس معکوس طراحی نشده است؛ این پارامتر تنها برای اهداف آزمایشی است.

3. توضیح سیستم درجه‌بندی

برای اطمینان از ثبات رنگ و عملکرد در تولید، LEDها بر اساس پارامترهای کلیدی در درجه‌های مختلف دسته‌بندی می‌شوند. کد دسته از فرمت Vf / Iv / Wd پیروی می‌کند (مثلاً، D/DA/3).

3.1 درجه‌بندی ولتاژ مستقیم (Vf)

دسته‌بندی اطمینان می‌دهد که LEDها افت ولتاژ مشابهی دارند، که برای اشتراک جریان در مدارهای موازی یا طراحی درایور قابل پیش‌بینی بسیار مهم است.

• کد دنده:C (1.90-2.05V), D (2.05-2.20V), E (2.20-2.35V), F (2.35-2.50V), G (2.50-2.65V).
• تلرانس:±0.1 ولت در هر رده.

3.2 دسته‌بندی شدت نور (Iv)

این بر اساس روشنایی خروجی نوری LED گروه‌بندی می‌شود.

• کد دنده:DA (4.5-5.6 cd), DB (5.6-7.1 cd), EA (7.1-9.0 cd), EB (9.0-11.2 cd).
• تلرانس:±11% در هر رده.

3.3 دسته‌بندی طول موج اصلی (Wd)

این امر ثبات درک رنگ زرد را بین دسته‌های تولید مختلف تضمین می‌کند.

• کد دنده:3 (583-586 nm), 4 (586-589 nm), 5 (589-592 nm), 6 (592-595 nm).
• تلرانس:±1 نانومتر در هر محدوده.

4. تحلیل منحنی عملکرد

داده‌های گرافیکی بینش عمیقی از رفتار LED تحت شرایط مختلف ارائه می‌دهند.

4.1 توزیع فضایی (الگوی پرتو)

نمودار قطبی ارائه شده (شکل 2) زاویه دید 120 درجه را به‌طور بصری نشان می‌دهد. این نمودار شدت نور نسبی را به عنوان تابعی از زاویه نسبت به محور مرکزی نمایش می‌دهد. برای LEDهای با زاویه دید گسترده مانند این، الگو معمولاً از نوع لامبرتی یا نزدیک به آن است، به این معنی که شدت نور با کسینوس زاویه کاهش می‌یابد.

4.2 جریان مستقیم در مقابل ولتاژ مستقیم / شدت تابش

اگرچه در گزیده ارائه شده نمودار صریحی وجود ندارد، اما منحنی معمول LEDهای AlInGaP یک رابطه غیرخطی را نشان می‌دهد. ولتاژ مستقیم (V_F) با جریان به صورت لگاریتمی افزایش می‌یابد. شدت نور (I_Vدر محدوده‌ای مشخص معمولاً با جریان مستقیم نسبت مستقیم دارد و پس از فراتر رفتن از این محدوده، به دلیل افزایش حرارت و سایر اثرات نیمه‌هادی، بازده کاهش می‌یابد. کارکرد در جریان توصیه‌شده ۱۴۰ میلی‌آمپر به احتمال زیاد در ناحیه بازده بالا قرار دارد.

4.3 وابستگی دمایی

عملکرد LED به دما حساس است. با افزایش دمای پیوند:

• ولتاژ مستقیم (V_F):اندکی کاهش می‌یابد (ضریب دمایی منفی).
• شدت نور (I_V):کاهش می‌یابد. خروجی نور در دماهای بالا به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد، به همین دلیل مدیریت حرارتی (مقاومت حرارتی پایین_θJS) حیاتی است.
• طول موج غالب (λ_d):ممکن است انحراف جزئی رخ دهد که می‌تواند بر رنگ درک شده تأثیر بگذارد، به ویژه در کاربردهایی با دسته‌بندی دقیق.

5. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

5.1 ابعاد بسته‌بندی و شناسایی قطبیت

LED از فرم استاندارد بسته‌بندی EIA استفاده می‌کند. ابعاد کلیدی شامل طول، عرض و ارتفاع است که تلرانس معمول آن ±0.2mm می‌باشد. یک نکته طراحی کلیدی این است که،قاب سیم آند به عنوان اصلی‌ترین هیت‌سینک LED عمل می‌کنداین بدان معناست که طراحی پد آند روی PCB باید حداکثر انتقال حرارت را فراهم کند، زیرا مسیر اصلی خروج گرما از اتصال LED و ورود آن به PCB است.

5.2 طراحی پیشنهادی پد مونتاژ PCB

نمودار الگوی پد برای لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز ارائه شده است. رعایت این توصیه برای دستیابی به شکل‌گیری صحیح اتصال لحیم، اطمینان از اتصال الکتریکی خوب و (که بسیار مهم است) حداکثر کردن انتقال حرارت از پد آند/حرارتی به لایه مسی PCB حیاتی است. اندازه و شکل این پد مستقیماً بر مقاومت حرارتی موثر (R_θJS).

6. راهنمای لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 منحنی جوشکاری بازجریانی مادون قرمز

یک منحنی بازجریانی دقیق مشخص شده است که با استاندارد فرآیند بدون سرب J-STD-020 مطابقت دارد. پارامترهای کلیدی شامل:

• پیش‌گرمایش:گرم کردن تا دمای 150-200 درجه سانتی‌گراد.
• زمان خیساندن/پیش‌گرم‌کردن:حداکثر 120 ثانیه برای تثبیت دما و فعال‌سازی فلاکس.
• دمای اوج:حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد.
• زمان بالای خط مایع (TAL):زمان ماندن در دمای بالاتر از نقطه ذوب لحیم بسیار حیاتی است؛ منحنی اطمینان می‌دهد که این زمان در محدوده مجاز (معمولاً 60 تا 90 ثانیه) باقی می‌ماند تا اتصالات لحیم قابل اعتمادی تشکیل شود، در حالی که آسیب حرارتی به قطعات وارد نمی‌شود.
• تعداد دفعات لحیم‌کاری:حداکثر دو چرخه بازجریان.

6.2 جوشکاری دستی (در صورت لزوم)

در صورت نیاز به بازکاری دستی:

• دمای هویه:حداکثر 300 درجه سانتیگراد.
• زمان لحیم‌کاری:مدت زمان هر نقطه جوش حداکثر 3 ثانیه است.
• تعداد تعمیرات:جوشکاری دستی تنها یک بار مجاز است تا تنش حرارتی به حداقل برسد.

6.3 تمیزکاری

در صورت نیاز به تمیزکاری پس از لحیم‌کاری، باید تنها از حلال‌های مشخص‌شده استفاده شود تا از آسیب به پکیج LED جلوگیری گردد. استفاده از اتانول یا ایزوپروپیل الکل توصیه می‌شود. LED باید در دمای اتاق و کمتر از یک دقیقه غوطه‌ور شود.

7. ملاحظات مربوط به نگهداری و عملیات

7.1 حساسیت به رطوبت

بر اساس استاندارد JEDEC J-STD-020، این محصول در رده‌بندیسطح حساسیت به رطوبت (MSL) 2。

• بسته‌بندی مهر و موم شده:در دمای ≤30°C و رطوبت نسبی (RH) ≤70% نگهداری شود. هنگامی که در کیسه رطوبت‌گیر اصلی همراه با خشک‌کن نگهداری شود، مدت زمان ماندگاری یک سال از تاریخ کد است.
• بسته‌بندی باز شده:برای قطعات خارج شده از کیسه‌های مهر و موم شده، شرایط ذخیره‌سازی نباید از 30 درجه سانتیگراد و 60% رطوبت نسبی تجاوز کند. توصیه می‌شود فرآیند لحیم‌کاری مادون قرمز ظرف 365 روز پس از باز کردن بسته‌بندی تکمیل شود.
• ذخیره‌سازی بلندمدت (باز شده):در ظروف دربسته همراه با ماده رطوبت‌گیر یا خشک‌کن نیتروژن ذخیره شود.
• پخت:اگر قطعه بیش از 365 روز در شرایط محیطی قرار گرفته باشد، قبل از لحیم‌کاری باید حداقل 48 ساعت در دمای حدود 60 درجه سانتی‌گراد پخته شود تا رطوبت جذب شده خارج شده و از آسیب "پاپ‌کورن" در حین فرآیند ریفلو جلوگیری شود.

7.2 ملاحظات کاربردی

این LED برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی عمومی و لوازم جانبی خودرو طراحی شده است. برای کاربردهایی که خرابی می‌تواند مستقیماً جان یا سلامتی را به خطر بیندازد (مانند سیستم‌های اصلی هوانوردی، تجهیزات پشتیبانی حیات پزشکی، تجهیزات ایمنی بحرانی)، قبل از اتخاذ طراحی، ارزیابی قابلیت اطمینان خاص و مشورت با سازنده الزامی است.

8. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

8.1 مشخصات حامل‌نوار و قرقره

دستگاه‌ها در قالب نوار حامل استاندارد صنعتی با بافت برجسته عرضه می‌شوند.

• عرض نوار حامل:12 mm.
• قطر قرقره:7 اینچ (178 میلی‌متر).
• تعداد در هر رول:استاندارد 1000 عدد، حداقل مقدار سفارش برای هر رول 500 عدد است.
• Cover Tape:سوراخ با Cover Tape مهر و موم شده است.
• Missing Component:طبق مشخصات، حداکثر دو LED متوالی گمشده (حفره) مجاز است.
• استاندارد:بسته‌بندی مطابق با مشخصات ANSI/EIA-481 است.

8.2 اطلاعات برچسب

برچسب ریل شامل کد توصیف دسته‌ای به فرمت Vf_Bin/Iv_Bin/Wd_Bin (مثلاً D/DA/3) است که امکان ردیابی مشخصات الکتریکی و نوری دسته را فراهم می‌کند.

9. توصیه‌های کاربردی و ملاحظات طراحی

9.1 سناریوهای کاربردی متداول

• دکوراسیون داخلی خودرو:چراغ‌های نشانگر داشبورد، نشانگر موقعیت دنده، چراغ‌های وضعیت سیستم صوتی، نورپردازی فضای پا یا کنسول مرکزی.
• تزئینات خارجی خودرو:چراغ‌های روشنایی زمین، روشنایی دستگیره درب، چراغ‌های نشانگر غیرحیاتی یا چراغ‌های تزئینی.
• چراغ‌های نشانگر عمومی:LEDهای وضعیت در سایر تجهیزات حمل‌ونقل یا صنعتی، که در آنها زاویه دید گسترده و روشنایی بالا مفید است.

9.2 ملاحظات کلیدی طراحی

1. مدیریت حرارتی:این حیاتی‌ترین جنبه است. طرح‌بندی PCB باید حداکثرسازی شودپد آنداندازه و اتصال حرارتی (با استفاده از سوراخ‌های فلزی به لایه‌های داخلی یا لایه مسی پشت)، زیرا مسیر اصلی انتقال حرارت است. عدم رعایت این امر منجر به دمای اتصال بالاتر، خروجی نوری کاهش‌یافته، افت نوری تسریع‌شده و طول عمر کوتاه‌تر خواهد شد.
2. درایو جریان:برای دستیابی به خروجی نوری پایدار و یکنواخت، از مدار رانش جریان ثابت استفاده کنید، نه از یک مقاومت محدودکننده جریان ساده که به منبع ولتاژ متغیر متصل شده است. اطمینان حاصل کنید که درایور می‌تواند جریان مورد نیاز (5-200 میلی‌آمپر DC) را تأمین کند و قادر به مدیریت محدوده ولتاژ مستقیم LED مورد استفاده باشد.
3. طراحی نوری:زاویه دید 120 درجه، نوری گسترده و پخش‌شده فراهم می‌کند. برای پرتو متمرکز، به اجزای نوری ثانویه (عدسی) نیاز است. عدسی "آب‌صاف" به معنای انتشار نور زرد خام و پخش‌نشده از LED است.
4. محافظت در برابر ESDاگرچه به صراحت به عنوان یک قطعه حساس ذکر نشده است، اما اجرای محافظت اولیه ESD روی خطوط کنترلی که LED را راه‌اندازی می‌کنند، یک روش خوب برای افزایش استحکام است.

10. مقایسه و تمایز فنی

اگرچه این برگه مشخصات مقایسه مستقیم و کنار هم با مدل‌های دیگر ارائه نمی‌دهد، اما می‌توان نقاط تمایز کلیدی این LED را از مشخصات آن استنباط کرد:

• در مقایسه با LED تجاری استاندارد:تفاوت اصلی در این است:گواهی AEC-Q101و محدوده دمایی گسترده (۴۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۱۰+ درجه سانتی‌گراد) که آن را برای محیط‌های خودرویی با دمای شدید و لرزش رایج مناسب می‌سازد.
• در مقایسه با LED زاویه باریک:其زاویه دید ۱۲۰ درجهبسیار گسترده‌تر از بسیاری از LEDهای نشانگر (احتمالاً ۳۰-۶۰ درجه) است که آن را برای روشنایی منطقه‌ای یا کاربردهایی که LED ممکن است از زوایای خارج از محور مشاهده شود، مناسب‌تر می‌سازد.
• در مقایسه با LEDهای بدون درجه‌بندی:جامعسه پارامتر طبقه‌بندی (Vf, Iv, Wd)این امر ثبات بالایی در روشنایی، رنگ و رفتار الکتریکی درون یک دسته تولیدی تضمین می‌کند که برای کاربردهای نیازمند ظاهر یکنواخت یا عملکرد قابل پیش‌بینی مدار حیاتی است.

11. پرسش‌های متداول (بر اساس پارامترهای فنی)

Q1: تفاوت بین طول موج پیک و طول موج غالب چیست؟
A: طول موج پیک (λ_P) طول موج فیزیکی است که LED بیشترین توان نوری را در آن ساطع می‌کند. طول موج غالب (λ_d) یک مقدار محاسبه‌شده است که بر اساس طیف‌تابش کامل و توابع تطبیق رنگ CIE، رنگ درک‌شده توسط چشم انسان را نشان می‌دهد. λ_dبرای مشخصات رنگ مرتبط‌تر است.

Q2: چرا حداقل جریان مستقیم (5mA) وجود دارد؟
A: در جریان‌های بسیار پایین، خروجی نوری LED ممکن است ناپایدار و غیرخطی شود. تعیین یک حداقل، اطمینان می‌دهد که دستگاه در ناحیه‌ای قابل پیش‌بینی و پایدار از منحنی عملکرد خود کار می‌کند.

Q3: آیا می‌توانم این LED را با یک منبع تغذیه 12 ولت و یک مقاومت راه‌اندازی کنم؟
A: از نظر فنی امکان‌پذیر است، اما برای عملکرد یا قابلیت اطمینان بهینه توصیه نمی‌شود. محاسبه R = (12V - V_F) / I_Fساده است، اما هرگونه تغییر در ولتاژ منبع یا ولتاژ مستقیم LED (به دلیل درجه‌بندی یا دما) باعث تغییرات شدید در جریان و روشنایی می‌شود. استفاده از درایور جریان ثابت به شدت توصیه می‌شود.

Q4: آند به عنوان رادیاتور حرارتی عمل می‌کند. آیا این بدان معناست که پد کاتد از نظر حرارتی اهمیت ندارد؟
A: صحیح است. مسیر اصلی حرارتی به طور عمد از طریق آند طراحی شده است. اگرچه اتصال کاتد نیز مقداری گرما را هدایت می‌کند، اما طرح‌بندی PCB باید اقدامات مدیریت حرارتی (مساحت مسی بزرگ، ویاهای حرارتی) را کاملاً بر روی پد آند متمرکز کند تا به حداکثر کارایی برسد.

12. نمونه‌های طراحی و استفاده عملی

صحنه: طراحی نوار نورپردازی محیطی کنسول مرکزی خودرو.

1. تحلیل نیازمندی‌ها:نیاز به روشنایی یکنواخت و ملایم زرد رنگ بر روی نوار نوری به طول 30 سانتی‌متر است که از موقعیت‌های مختلف صندلی قابل مشاهده باشد. ولتاژ کاری سیستم نامی 12 ولت خودرو است. محدوده دمای محیط از استارت سرد تا کابین گرم می‌باشد.
2. انتخاب قطعات:این LED به دلیل درجه خودرویی، زاویه دید گسترده (برای پخش یکنواخت) و رنگ زرد مناسب است. روشنایی بالا امکان درایو آن با جریانی کمتر از حداکثر را فراهم می‌کند تا بازدهی بالاتر و عمر طولانی‌تری حاصل شود.
3. طراحی مدار:یک درایور LED سوئیچینگ با جریان ثابت انتخاب کنید که برای هر LED جریان 100mA فراهم کند. این مقدار کمتر از نقطه آزمایش 140mA است و حاشیه‌ای برای کاهش حرارتی فراهم می‌کند. تنظیم جریان درایور مستقل از نوسانات سیستم الکتریکی 9-16V خودرو است.
4. چیدمان PCB:طراحی از آرایه خطی LED استفاده می‌کند. حیاتی‌ترین مرحله، طراحی یک ناحیه بزرگ و یکپارچه از مس ریخته‌گری‌شده برای پد آند هر LED است که از طریق چندین وایا حرارتی به یک لایه زمین داخلی اختصاصی که به عنوان هیت‌سینک عمل می‌کند، متصل می‌شود. پدهای کاتد با ترسیم‌های باریک به هم متصل می‌شوند.
5. یکپارچه‌سازی نوری:LEDها در پشت یک صفحه راه‌نما/پخش‌کننده نور شیری یا بافت‌دار قرار می‌گیرند تا پرتو 120 درجه‌ای را به نوری کاملاً یکنواخت پراکنده کرده و "نقاط نور" تک‌تک LEDها را پنهان کنند.
6. تأیید:قطعه در کل محدوده دمایی آزمایش شد تا اطمینان حاصل شود که در دمای بالا خروجی نوری الزامات را برآورده می‌کند و در طول چرخه‌های رطوبت هیچ خرابی مرتبط با میعان رخ نمی‌دهد (تأیید مطابق با دستورالعمل MSL-2 انجام شد).

13. معرفی فناوری

این LED ازAlInGaP (آلومینیوم ایندیم گالیم فسفید)سیستم مواد نیمهرسانا. این ماده بهویژه در تولید نور در نواحی زرد، نارنجی، قرمز و کهربایی طیف کارآمد است. مزایای اصلی AlInGaP شامل بازده کوانتومی داخلی بالا و پایداری دمایی خوب در مقایسه با برخی دیگر از سیستمهای مواد است. لنزهای "آب شفاف" معمولاً از اپوکسی دمابالا یا سیلیکونی ساخته میشوند که برای طول موج منتشرشده شفاف هستند و اجازه میدهند رنگ خالص تراشه نیمهرسانا بدون تغییر یا پخششدگی دیده شود.

14. روندها و تحولات صنعت

روند کلی SMD LED، بهویژه برای کاربردهای خودرویی و صنعتی، در حال حرکت به سمت موارد زیر است:

1. بهبود بازده (lm/W):پیشرفت‌های مداوم در رشد اپیتاکسیال و طراحی تراشه، خروجی نوری بیشتری با همان ورودی الکتریکی تولید می‌کند که منجر به کاهش مصرف برق و بار حرارتی می‌شود.
2. چگالی توان بالاتر و مدیریت حرارتی بهبودیافته:طراحی جدید بسته‌بندی، مسیر حرارتی بهتر (مانند هیت‌سینک آند اختصاصی در اینجا) و مواد را ترکیب می‌کند تا جریان درایو بالاتری را در فضای اشغالی کوچک‌تری مدیریت کند.
3. قابلیت اطمینان بهبودیافته و گواهی‌های سخت‌گیرانه:استانداردهایی مانند AEC-Q101 به طور مداوم بازنگری می‌شوند و قطعات باید تست‌های سخت‌گیرانه‌تری را برای دستیابی به عمر طولانی‌تر، به ویژه در کاربردهای خودرو که عمر ۱۰ تا ۱۵ ساله رایج است، پشت سر بگذارند.
4. درجه‌بندی سخت‌گیرانه‌تر و یکنواختی رنگ:با توجه به اینکه کاربردهایی مانند نورپردازی محیطی بیش از پیش بر جنبه‌های زیبایی‌شناختی تمرکز می‌کنند، تقاضا برای LEDهایی با هماهنگی بسیار بالا در مختصات رنگ (فراتر از طول موج اصلی ساده) و شدت بین دسته‌های تولید در حال افزایش است.
5. یکپارچه‌سازی:روندی وجود دارد که در آن چندین تراشه LED، مدارهای کنترلی و گاهی المان‌های نوری در یک "ماژول LED" هوشمندتر و واحد ادغام می‌شوند تا طراحی برای کاربر نهایی ساده‌تر شود.