مصباح LED فوق بنفسجي 310 نانومتر 3.7x3.7x1.8 مم - جهد أمامي 4.0-6.4 فولت - قدرة 0.8 واط - ورقة بيانات تقنية للأشعة فوق البنفسجية

1. نظرة عامة على المنتج

تم تصميم هذا الصمام الثنائي الباعث للأشعة فوق البنفسجية لتحقيق موثوقية عالية وتبديد فعال للحرارة. يُستخدم على نطاق واسع في التطهير والعلاج الضوئي وأضواء الاستشعار والتحليل/الكشف الحيوي والكشف عن التزييف. يتميز الجهاز بحزمة مدمجة بأبعاد 3.7x3.7x1.8 مم وزاوية رؤية 120 درجة، مما يجعله مناسبًا لعمليات التجميع واللحام المختلفة في تقنية التركيب السطحي (SMT). يتوفر على شريط وبكرة للمناولة الآلية. مستوى الحساسية للرطوبة هو المستوى 3، وهو متوافق مع توجيهات RoHS.

1.1 الميزات

• الحجم: 3.7 × 3.7 × 1.8 مم
• زاوية الرؤية: 120°
• مناسب لجميع عمليات التجميع واللحام بتقنية التركيب السطحي (SMT)
• متوفر على شريط وبكرة
• مستوى الحساسية للرطوبة: المستوى 3
• متوافق مع توجيهات RoHS

1.2 التطبيقات

• التطهير بالأشعة فوق البنفسجية
• العلاج الضوئي
• التحليل/الكشف الحيوي
• الاستخدام العام

2. المعايير الفنية

2.1 الخصائص الكهربائية والبصرية (عند Ts=25°C)

شروط الاختبار: IF=100mA ما لم يذكر خلاف ذلك. يتم تصنيف الجهد الأمامي (VF) إلى أكواد متعددة من B16 إلى B27، تغطي نطاقًا من 4.0V إلى 6.4V. يتم اختبار التيار العكسي (IR) عند VR=10V، بحد أقصى 5µA. يتم تصنيف إجمالي التدفق الإشعاعي (Φe) كـ 1J03 (6-10mW) و1J04 (10-11mW) و1J05 (11-15mW). يبلغ طول الموجة الذروة (λp) عادةً 310-311nm، مع صناديق UA42 (305-310nm) وUA43 (311-315nm). يبلغ عرض نصف الطيف (Δλ) عادةً 10-15nm. زاوية الرؤية (2θ1/2) هي 120 درجة. المقاومة الحرارية (RTHJ-S) هي 45°C/W.

2.2 الحدود القصوى المطلقة

• أقصى تبديد للقدرة: 0.8 واط
• أقصى تيار أمامي ذروي: 120 مل أمبير (دورة عمل 1/10، عرض النبضة 0.1 مللي ثانية)
• الجهد العكسي: 10 فولت
• التفريغ الكهروستاتيكي (HBM): 1000 فولت
• درجة حرارة التشغيل: -30 إلى +85 °C
• درجة حرارة التخزين: -40 إلى +100 °C
• درجة حرارة الوصلة: 85 °C

2.3 نظام التصنيف

يتم تصنيف الصمام الثنائي حسب الجهد الأمامي (VF) وإجمالي التدفق الإشعاعي (Φe) وطول الموجة الذروة (WLP). تم تحديد صناديق الجهد من B16 إلى B27 بخطوات 0.2V. صناديق التدفق الإشعاعي هي 1J03 و1J04 و1J05. صناديق الطول الموجي هي UA42 وUA43. تتم طباعة رمز الصندوق على الملصق لتتبع المصدر.

3. منحنيات الأداء

3.1 التيار الأمامي مقابل الجهد الأمامي

في درجة حرارة الغرفة، يزداد التيار الأمامي بشكل أسي مع الجهد الأمامي. عند 4.8V، يكون التيار قريبًا من الصفر؛ عند 5.6V، يصل إلى حوالي 120 مل أمبير. هذا المنحنى حاسم لتصميم دوائر القيادة بالتيار الثابت.

3.2 التيار الأمامي مقابل القدرة النسبية

تزداد الكثافة النسبية خطيًا مع التيار الأمامي من 0 إلى 120 مل أمبير، لتصل إلى 100% عند 100 مل أمبير. العلاقة شبه تناسبية، مما يشير إلى خطية جيدة.

3.3 طول الموجة الذروة مقابل التيار الأمامي

مع زيادة التيار الأمامي من 50 مل أمبير إلى 120 مل أمبير، يتغير طول الموجة الذروة قليلاً من حوالي 311.0 نانومتر إلى 311.8 نانومتر. هذا التحول طفيف ولكن يجب أخذه في الاعتبار في التطبيقات الحساسة لطول الموجة.

3.4 درجة حرارة وسادة اللحام مقابل التيار الأمامي

يتناقص أقصى تيار أمامي مسموح به مع زيادة درجة حرارة وسادة اللحام. عند 25°C، يكون الحد الأقصى للتيار 120 مل أمبير؛ عند 60°C، ينخفض إلى حوالي 40 مل أمبير. الإدارة الحرارية المناسبة ضرورية للحفاظ على الأداء.

3.5 توزيع الطيف

يتركز الانبعاث الطيفي حول 310 نانومتر بعرض نصف يبلغ حوالي 10-15 نانومتر. يقتصر الانبعاث على منطقة UVA/UVB، مع إخراج ضوء مرئي ضئيل.

3.6 نمط الإشعاع

يُظهر مخطط الإشعاع توزيعًا لامبرتيًا بزاوية نصف تبلغ حوالي 60 درجة، مما يؤدي إلى زاوية رؤية 120 درجة. تنخفض الكثافة النسبية إلى 50% عند ±60 درجة.

4. المعلومات الميكانيكية والتعبئة والتغليف

4.1 أبعاد الحزمة

منظر علوي: 3.70 مم × 3.70 مم. منظر جانبي: الارتفاع 1.80 مم. منظر سفلي: وسادتان؛ حجم وسادة الأنود 3.20 مم × 0.50 مم، حجم وسادة الكاثود 3.20 مم × 0.50 مم مع علامة قطبية. نمط اللحام الموصى به: وسادة 3.20 مم × 2.20 مم مع تباعد 1.20 مم. التفاوتات هي ±0.2 مم ما لم يذكر خلاف ذلك.

4.2 تحديد القطبية

يتم تمييز جانب الكاثود بعلامة "+" في المنظر السفلي. الاتجاه الصحيح ضروري للتشغيل الصحيح.

5. إرشادات لحام إعادة التدفق بتقنية التركيب السطحي (SMT)

5.1 منحنى إعادة التدفق

التسخين المسبق: 150-200°C لمدة 60-120 ثانية. معدل الارتفاع: بحد أقصى 3°C/ثانية. الوقت فوق 217°C: بحد أقصى 60 ثانية. درجة حرارة الذروة: 260°C لمدة أقصاها 10 ثوانٍ. معدل التبريد: بحد أقصى 6°C/ثانية. إجمالي الوقت من 25°C إلى الذروة: بحد أقصى 8 دقائق. لا تقم بإعادة التدفق أكثر من مرتين. إذا مر أكثر من 24 ساعة بين عمليات إعادة التدفق، فقد يتلف الصمام الثنائي بسبب امتصاص الرطوبة.

5.2 اللحام اليدوي

إذا كان اللحام اليدوي ضروريًا، استخدم مكواة لحام بدرجة حرارة قصوى 300°C لمدة أقصاها 3 ثوانٍ. يُسمح بعملية لحام يدوية واحدة فقط.

5.3 الإصلاح

لا يُوصى بالإصلاح بعد اللحام. إذا كان لا مفر منه، استخدم مكواة لحام مزدوجة الرأس وتأكد من عدم تلف الصمام الثنائي.

5.4 تحذيرات

مادة تغليف الصمام الثنائي هي السيليكون، وهي ناعمة. تجنب الضغط على السطح العلوي. لا تقم بالتركيب على لوحات دوائر مطبوعة (PCB) منحنية. تجنب الإجهاد الميكانيكي أو الاهتزاز أثناء التبريد. لا تقم بالتبريد السريع بعد اللحام.

6. معلومات التعبئة والتغليف

6.1 شريط الحامل والبكرة

كمية التعبئة: 1000 قطعة لكل بكرة. عرض شريط الحامل: 12 مم. أبعاد البكرة: A=178±1 مم، B=12±0.1 مم، C=60±1 مم، D=13.0±0.5 مم. يتم الإشارة إلى علامة القطبية على شريط الحامل.

6.2 معلومات الملصق

يتضمن الملصق رقم القطعة ورقم المواصفات ورقم الدفعة وأكواد الصندوق (Φe وVF وWLP) والكمية والتاريخ.

6.3 التغليف المقاوم للرطوبة

توضع البكرة في كيس حاجز للرطوبة مع ملصق، ثم تُعبأ في صندوق من الورق المقوى. شروط التخزين: قبل فتح الكيس: ≤30°C، ≤75% رطوبة نسبية، في غضون سنة من التاريخ. بعد الفتح: ≤30°C، ≤60% رطوبة نسبية، يُستخدم في غضون 24 ساعة. إذا تم تجاوز ذلك، يُخبز عند 60±5°C لمدة ≥24 ساعة.

7. احتياطات المناولة

• يجب ألا يتجاوز محتوى الكبريت في المواد المحيطة 100 جزء في المليون (PPM).
• محتوى البروم<900 جزء في المليون (PPM)، محتوى الكلور<900 جزء في المليون (PPM)، إجمالي الهالوجين<1500 جزء في المليون (PPM).
• يمكن للمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) من مواد التركيبات أن تخترق السيليكون وتسبب تغير اللون. استخدم المواد المتوافقة فقط.
• تعامل مع الصمامات الثنائية من الجوانب باستخدام أدوات مناسبة؛ لا تلمس عدسة السيليكون.
• استخدم دائمًا مقاومات محددة للتيار؛ الجهد العكسي يمكن أن يسبب تلفًا.
• التصميم الحراري أمر بالغ الأهمية؛ تأكد من بقاء درجة حرارة الوصلة أقل من 85 درجة مئوية.
• التنظيف: يُوصى باستخدام كحول الأيزوبروبيل؛ لا يُوصى بالتنظيف بالموجات فوق الصوتية.
• مطلوب حماية من التفريغ الكهروستاتيكي (ESD)؛ الجهاز حساس للتفريغ الكهروستاتيكي (HBM 1000V).
• يمكن أن يكون الإشعاع فوق البنفسجي ضارًا بالعيون والجلد؛ استخدم درعًا مناسبًا.

8. اختبار الموثوقية

تشمل اختبارات الموثوقية إعادة التدفق (أقصى 260 درجة مئوية، 10 ثوانٍ، 3 مرات) والصدمة الحرارية (-40 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، 100 دورة) واختبار العمر (25 درجة مئوية، 100 مل أمبير، 1000 ساعة). معايير القبول: VF LSL × 0.7. تجتاز جميع الاختبارات بمعدل فشل 0/1.

9. ملاحظات التطبيق

لتطبيقات التطهير، يبلغ طول الموجة 310 نانومتر فعالاً في نطاق UVC؟ في الواقع 310 نانومتر هو UVB/UVA، لكن ورقة البيانات تذكر التطهير. يجب على المصممين ضمان تيار القيادة المناسب والتبريد. في العلاج الضوئي، يكون الطيف الضيق مفيدًا. بالنسبة لتطبيقات الاستشعار، يضمن طول الموجة الذروة المستقر إثارة متسقة. اتبع دائمًا الحدود القصوى المطلقة لضمان عمر طويل.

10. حالات الاستخدام النموذجية

مثال: في وحدة تطهير بالأشعة فوق البنفسجية، يتم ترتيب 12 مصباح LED في مصفوفة 3×4 يتم تشغيلها بتيار 100 مل أمبير لكل منها بطاقة إجمالية<10 واط. مشتت حراري بمقاومة حرارية<10°C/W يحافظ على درجة حرارة الوصلة أقل من 85 درجة مئوية. يحقق النظام تقليلًا بكتيريًا بنسبة >99% على الأسطح على مسافة 1 سم في غضون 30 ثانية.

11. مبادئ التشغيل

يصدر الصمام الثنائي ضوءًا فوق بنفسجيًا من خلال الإضاءة الكهربائية (electroluminescence) في وصلة شبه موصلة. تُستخدم مواد مثل AlGaN أو ما شابه ذلك لتحقيق الذروة عند 310 نانومتر. يرجع الطيف الضيق إلى الحبس الكمي (quantum confinement). تم تصميم الجهاز لتحقيق كفاءة عالية وعمر طويل.

12. الاتجاهات المستقبلية

تتقدم تقنية مصابيح LED فوق البنفسجية نحو كفاءة أعلى وكثافات طاقة أعلى وعمر أطول. تشمل التطبيقات الناشئة تنقية المياه وتعقيم الهواء والتشخيص الطبي. يتجه الاتجاه نحو حزم أصغر مع إدارة حرارية محسنة.