Poza diodą półprzewodnikową istnieje kilka innych kluczowych elementów diody LED, które są wymagane do jej działania. Należą do nich rama prowadząca złożona ze słupka i kowadełka, wnęka odblaskowa, połączenie drutowe i soczewka lub obudowa epoksydowa. Niektóre projekty diod LED mogą zawierać dodatkowe części lub być bardziej wyrafinowane, ale wszystkie zawierają te podstawowe części. Poniżej znajduje się szczegółowa lista każdego z tych elementów.
Leadframe – poza matrycą półprzewodnikową, leadframe jest sercem chipa LED. Składa się z kowadełka, które jest naładowane ujemnie i utrzymuje sam materiał półprzewodnikowy, oraz słupka, który jest naładowany dodatnio i zawiera wiązanie drutowe, które dostarcza prąd do matrycy. Te dwa elementy ramki wyprowadzeniowej nie dotykają się fizycznie i są połączone tylko za pomocą połączenia drutowego.
Odblaskowa wnęka – Jest to materiał odblaskowy, który otacza matrycę półprzewodnikową, kierując całe światło na zewnątrz w kierunku soczewki. Jest zwykle wielokrotnie większy niż sam wykrojnik.
Wiązanie drutowe – Jest to maleńkie włókno drutu, które biegnie od słupka do środka matrycy półprzewodnikowej, zapewniając mu prąd.
Soczewka/obudowa epoksydowa — zapewnia ochronę i stabilność strukturalną jednostki LED, sztywno mocując wszystkie elementy na swoim miejscu. Zapewnia pewien stopień ochrony przed uderzeniami, a także znaczną odporność na wibracje, co ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach przemysłowych lub wysokowydajnych.
Podtypy
Schemat przedstawiający podstawowe elementy diody LED
Wszystkie diody elektroluminescencyjne zbudowane są na tej samej podstawowej zasadzie i komponentach. Istnieją jednak pewne znaczące różnice w projekcie między tymi różnymi technologiami, które są szczegółowo opisane na poniższych diagramach.
Dioda standardowa – To najbardziej podstawowa forma LED, a także najstarsza. Obejmuje stosunkowo prosty obwód składający się z kowadełka i słupka, z przewodem łączącym elektrycznie słupek z materiałem półprzewodnikowym w kowadle. Wszystkie te elementy są zamknięte w soczewce/obudowie z żywicy epoksydowej, ze złączami anodowymi i katodowymi gotowymi do łatwego przylutowania do płyty.
SMD LED – skrót od „Surface Mount Device”, te diody LED są wyjątkowe, ponieważ zamiast być pojedynczymi częściami, które są ręcznie lutowane do płyty, są w rzeczywistości montowane na samej płycie. Jedną z największych zalet tej konstrukcji jest to, że uchwyt LED działa jak radiator, umożliwiając wyższy przepływ prądu i wyższą wydajność, generując więcej światła.
COB LED – skrót od „Chip on Board”, to ewolucja konstrukcji SMD. W tej konstrukcji chip LED jest montowany bezpośrednio na płytce drukowanej za pomocą kleju termicznego. Pozwala to na dalszą wydajność chłodzenia, dzięki bezpośredniemu kontaktowi matrycy półprzewodnikowej z płytką. Wzrost wydajności chłodzenia w porównaniu z konstrukcjami SMD pozwala na jeszcze większą wydajność i wydajność.
