Εκτός της διόδου ημιαγωγών, υπάρχουν πολλά άλλα βασικά στοιχεία ενός LED που απαιτούνται για να λειτουργήσει. Αυτά περιλαμβάνουν το μολύβδινο πλαίσιο που αποτελείται από τον στύλο και τον αμόνι, την ανακλαστική κοιλότητα, το συρμάτινο δεσμό και τον εποξειδικό φακό ή θήκη. Ορισμένα σχέδια LED μπορεί να περιλαμβάνουν πρόσθετα εξαρτήματα ή να έχουν περαιτέρω πολυπλοκότητα, αλλά όλα περιέχουν αυτά τα βασικά μέρη. Παρακάτω είναι μια λεπτομερής λίστα καθενός από αυτά τα στοιχεία.
Leadframe – Έξω από το καλούπι ημιαγωγών, το lead frame είναι η καρδιά ενός τσιπ LED. Αυτό αποτελείται από έναν άκμονα, ο οποίος είναι αρνητικά φορτισμένος και συγκρατεί το ίδιο το υλικό ημιαγωγού, και τον στύλο, ο οποίος είναι θετικά φορτισμένος και περιέχει τον δεσμό σύρματος που παρέχει ρεύμα στη μήτρα. Αυτά τα δύο εξαρτήματα του πλαισίου απαγωγής δεν αγγίζουν φυσικά και συνδέονται μόνο μέσω του δεσμού καλωδίου.
Ανακλαστική κοιλότητα – Αυτό είναι ένα ανακλαστικό υλικό που περιβάλλει το καλούπι ημιαγωγών, κατευθύνοντας όλο το φως προς τα έξω προς τον φακό. Συνήθως είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από το ίδιο το καλούπι.
Σύνδεσμος σύρματος - Αυτό είναι το μικροσκοπικό νήμα σύρματος που εκτείνεται από τον στύλο μέχρι το κέντρο της μήτρας ημιαγωγών, παρέχοντάς του ρεύμα.
Εποξειδικός φακός/θήκη – Παρέχει προστασία και δομική σταθερότητα στη μονάδα LED, στερεώνοντας άκαμπτα όλα τα εξαρτήματα στη θέση τους. Προσφέρει ένα βαθμό προστασίας από κρούσεις, καθώς και σημαντική αντοχή στους κραδασμούς, κάτι που είναι κρίσιμο για βιομηχανικές εφαρμογές ή εφαρμογές υψηλής απόδοσης.
Υπο-τύποι
Ένα διάγραμμα που δείχνει τα κύρια εξαρτήματα μιας διόδου LED
Όλες οι δίοδοι εκπομπής φωτός είναι κατασκευασμένες με βάση την ίδια βασική αρχή και εξαρτήματα. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες σημαντικές διαφορές στο σχεδιασμό μεταξύ αυτών των διαφορετικών τεχνολογιών, οι οποίες περιγράφονται λεπτομερώς στα παρακάτω διαγράμματα.
Τυπική δίοδος - Αυτή είναι η πιο βασική μορφή LED, αλλά και η παλαιότερη. Περιλαμβάνει ένα σχετικά απλό κύκλωμα που αποτελείται από έναν άκμονα και έναν στύλο, με έναν δεσμό σύρματος που συνδέει ηλεκτρικά τον στύλο με το υλικό ημιαγωγών στο αμόνι. Όλα αυτά τα εξαρτήματα είναι εγκλωβισμένα σε φακό/περίβλημα από εποξειδική ρητίνη, με συνδέσεις ανόδου και καθόδου έτοιμες για εύκολη συγκόλληση σε μια σανίδα.
SMD LED – Συντομογραφία του "Surface Mount Device", αυτά τα LED είναι μοναδικά στο ότι αντί να είναι μεμονωμένα εξαρτήματα που συγκολλούνται χειροκίνητα σε μια πλακέτα, στην πραγματικότητα τοποθετούνται στην ίδια την πλακέτα. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα αυτού του σχεδιασμού είναι ότι η βάση LED λειτουργεί ως ψύκτρα, επιτρέποντας υψηλότερη ροή ρεύματος και υψηλότερη απόδοση, παράγοντας περισσότερο φως.
COB LED – Αντιπροσωπεύει το "Chip on Board", αυτό είναι μια εξέλιξη του σχεδιασμού SMD. Σε αυτό το σχέδιο, το τσιπ LED τοποθετείται απευθείας στην πλακέτα κυκλώματος χρησιμοποιώντας θερμική κόλλα. Αυτό επιτρέπει περαιτέρω αποτελεσματικότητα στην ψύξη, λόγω της άμεσης επαφής μεταξύ της μήτρας ημιαγωγών και της πλακέτας. Η αύξηση της απόδοσης ψύξης σε σχέση με τα σχέδια SMD επιτρέπει ακόμη μεγαλύτερη απόδοση και απόδοση.
