UV-LED 310nm 3,7x3,7x1,8mm - Durchlassspannung 4,0-6,4V - Leistung 0,8W - Ultraviolettes technisches Datenblatt

1. Produktübersicht

Diese ultraviolette LED ist für hohe Zuverlässigkeit und effiziente Wärmeableitung ausgelegt. Sie wird häufig in Desinfektion, Phototherapie, Sensorbeleuchtung, Bioanalyse/Nachweis und Fälschungserkennung eingesetzt. Das Bauteil verfügt über ein kompaktes 3,7x3,7x1,8 mm Gehäuse mit einem Abstrahlwinkel von 120 Grad, wodurch es sich für verschiedene SMT-Bestückungs- und Lötprozesse eignet. Es wird auf Gurt und Rolle für die automatisierte Handhabung geliefert. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe beträgt Stufe 3 und es ist RoHS-konform.

1.1 Merkmale

• Größe: 3,7 x 3,7 x 1,8 mm
• Abstrahlwinkel: 120°
• Geeignet für alle SMT-Bestückungs- und Lötprozesse
• Lieferung auf Gurt und Rolle
• Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe: Stufe 3
• RoHS-konform

1.2 Anwendungen

• Ultraviolette Desinfektion
• Phototherapie
• Bioanalyse/Nachweis
• Allgemeine Verwendung

2. Technische Parameter

2.1 Elektrische und optische Eigenschaften (bei Ts=25°C)

Prüfbedingungen: IF=100mA, sofern nicht anders angegeben. Die Durchlassspannung (VF) ist in mehrere Codes von B16 bis B27 unterteilt, die einen Bereich von 4,0V bis 6,4V abdecken. Der Sperrstrom (IR) wird bei VR=10V gemessen, mit einem Maximum von 5µA. Der gesamte Strahlungsfluss (Φe) wird als 1J03 (6-10mW), 1J04 (10-11mW) und 1J05 (11-15mW) eingeteilt. Die Spitzenwellenlänge (λp) beträgt typischerweise 310-311nm, mit den Bins UA42 (305-310nm) und UA43 (311-315nm). Die spektrale Halbwertsbreite (Δλ) beträgt typischerweise 10-15nm. Der Abstrahlwinkel (2θ1/2) beträgt 120 Grad. Der Wärmewiderstand (RTHJ-S) beträgt 45°C/W.

2.2 Absolute Grenzwerte

• Maximale Verlustleistung: 0,8 W
• Spitzenstrom vorwärts: 120 mA (1/10 Tastverhältnis, 0,1ms Impulsbreite)
• Sperrspannung: 10 V
• Elektrostatische Entladung (HBM): 1000 V
• Betriebstemperatur: -30 bis +85 °C
• Lagertemperatur: -40 bis +100 °C
• Sperrschichttemperatur: 85 °C

2.3 Binning-System

Die LED wird nach Durchlassspannung (VF), Gesamtstrahlungsfluss (Φe) und Spitzenwellenlänge (WLP) eingeteilt. Spannungsbins werden als B16 bis B27 mit 0,2V-Schritten bezeichnet. Strahlungsflussbins sind 1J03, 1J04, 1J05. Wellenlängenbins sind UA42 und UA43. Der Bincode ist auf dem Etikett zur Rückverfolgbarkeit aufgedruckt.

3. Leistungskurven

3.1 Vorwärtsstrom vs. Durchlassspannung

Bei Raumtemperatur steigt der Vorwärtsstrom exponentiell mit der Durchlassspannung an. Bei 4,8V liegt der Strom nahe 0; bei 5,6V erreicht er etwa 120mA. Diese Kurve ist entscheidend für die Auslegung von Konstantstromtreiberschaltungen.

3.2 Vorwärtsstrom vs. relative Leistung

Die relative Intensität steigt linear mit dem Vorwärtsstrom von 0 bis 120mA und erreicht bei 100mA 100%. Der Zusammenhang ist nahezu proportional, was eine gute Linearität anzeigt.

3.3 Spitzenwellenlänge vs. Vorwärtsstrom

Mit zunehmendem Vorwärtsstrom von 50mA auf 120mA verschiebt sich die Spitzenwellenlänge leicht von etwa 311,0nm auf 311,8nm. Diese Verschiebung ist minimal, sollte jedoch bei wellenlängenempfindlichen Anwendungen berücksichtigt werden.

3.4 Lötpad-Temperatur vs. Vorwärtsstrom

Der maximal zulässige Vorwärtsstrom sinkt mit steigender Lötpadtemperatur. Bei 25°C beträgt der maximale Strom 120mA; bei 60°C reduziert er sich auf etwa 40mA. Ein angemessenes Wärmemanagement ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Leistung.

3.5 Spektrale Verteilung

Die spektrale Emission ist auf etwa 310nm zentriert mit einer Halbwertsbreite von etwa 10-15nm. Die Emission beschränkt sich auf den UVA/UVB-Bereich mit minimaler sichtbarer Lichtabgabe.

3.6 Abstrahlcharakteristik

Das Abstrahldiagramm zeigt eine lambertähnliche Verteilung mit einem Halbwinkel von etwa 60 Grad, was zu einem Abstrahlwinkel von 120 Grad führt. Die relative Intensität sinkt auf 50% bei ±60 Grad.

4. Mechanische und Verpackungsinformationen

4.1 Gehäuseabmessungen

Draufsicht: 3,70mm x 3,70mm. Seitenansicht: Höhe 1,80mm. Untersicht: zwei Pads; Anodenpad-Größe 3,20mm x 0,50mm, Kathodenpad-Größe 3,20mm x 0,50mm mit Polaritätsmarkierung. Empfohlenes Lötmuster: 3,20mm x 2,20mm Pad mit 1,20mm Abstand. Toleranzen betragen ±0,2mm, sofern nicht anders angegeben.

4.2 Polaritätskennzeichnung

Die Kathodenseite ist in der Untersicht mit einem Pluszeichen markiert. Die korrekte Ausrichtung ist für den ordnungsgemäßen Betrieb unerlässlich.

5. SMT-Reflow-Lötrichlinien

5.1 Reflow-Profil

Vorheizen: 150-200°C für 60-120 Sekunden. Aufheizrate: max 3°C/s. Zeit über 217°C: max 60 Sekunden. Spitzentemperatur: 260°C für max 10 Sekunden. Abkühlrate: max 6°C/s. Gesamtzeit von 25°C bis Spitze: max 8 Minuten. Führen Sie nicht mehr als zweimal einen Reflow durch. Wenn mehr als 24 Stunden zwischen den Reflow-Vorgängen liegen, kann die LED aufgrund von Feuchtigkeitsaufnahme beschädigt werden.

5.2 Handlöten

Falls Handlöten erforderlich ist, verwenden Sie einen Lötkolben mit max 300°C für max 3 Sekunden. Es ist nur ein Handlötvorgang erlaubt.

5.3 Reparatur

Eine Reparatur nach dem Löten wird nicht empfohlen. Falls unvermeidbar, verwenden Sie einen Doppelkopf-Lötkolben und stellen Sie sicher, dass die LED nicht beschädigt wird.

5.4 Vorsichtsmaßnahmen

Das LED-Vergussmaterial ist Silikon, das weich ist. Vermeiden Sie Druck auf die Oberseite. Montieren Sie die LED nicht auf einer verzogenen Leiterplatte. Vermeiden Sie mechanische Beanspruchung oder Vibration während des Abkühlens. Kühlen Sie nach dem Löten nicht schnell ab.

6. Verpackungsinformationen

6.1 Trägerband und Rolle

Verpackungsmenge: 1000 Stück pro Rolle. Trägerbandbreite: 12mm. Rollenabmessungen: A=178±1mm, B=12±0,1mm, C=60±1mm, D=13,0±0,5mm. Die Polaritätsmarkierung ist auf dem Trägerband angegeben.

6.2 Etiketteninformationen

Das Etikett enthält Teile-Nummer, Spezifikationsnummer, Chargennummer, Bincodes (Φe, VF, WLP), Menge und Datum.

6.3 Feuchtigkeitsresistente Verpackung

Die Rolle wird in einen Feuchtigkeitssperrbeutel mit einem Etikett gelegt und dann in einem Karton verpackt. Lagerbedingungen: vor Öffnen des Beutels: ≤30°C, ≤75% RH, innerhalb von 1 Jahr ab Datum. Nach Öffnen: ≤30°C, ≤60% RH, innerhalb von 24 Stunden verbrauchen. Falls überschritten, bei 60±5°C für ≥24 Stunden backen.

7. Handhabungshinweise

• Der Schwefelgehalt in umgebenden Materialien darf 100 PPM nicht überschreiten.
• Bromgehalt<900 PPM, Chlorgehalt<900 PPM, Gesamthalogen<1500 PPM.
• VOCs aus Gehäusematerialien können in Silikon eindringen und Verfärbungen verursachen. Verwenden Sie nur kompatible Materialien.
• Halten Sie LEDs an den Seiten mit geeigneten Werkzeugen; berühren Sie nicht die Silikonlinse.
• Verwenden Sie immer strombegrenzende Widerstände; Sperrspannung kann Schäden verursachen.
• Das thermische Design ist entscheidend; stellen Sie sicher, dass die Sperrschichttemperatur unter 85°C bleibt.
• Reinigung: Isopropylalkohol empfohlen; Ultraschallreinigung nicht empfohlen.
• ESD-Schutz erforderlich; das Bauteil ist ESD-empfindlich (HBM 1000V).
• UV-Strahlung kann schädlich für Augen und Haut sein; verwenden Sie geeignete Abschirmung.

8. Zuverlässigkeitsprüfung

Zuverlässigkeitstests umfassen Reflow (260°C max, 10 sec, 3 Mal), Thermoschock (-40°C bis 100°C, 100 Zyklen) und Lebensdauertest (25°C, 100mA, 1000 Stunden). Akzeptanzkriterien: VF LSL x 0,7. Alle Tests bestehen mit 0/1 Ausfall.

9. Anwendungshinweise

Für Desinfektionsanwendungen ist die Wellenlänge von 310 nm im UVC-Bereich wirksam? Tatsächlich ist 310 nm UVB/UVA, aber das Datenblatt erwähnt Desinfektion. Entwickler sollten für angemessenen Treiberstrom und Kühlkörper sorgen. In der Phototherapie ist das schmale Spektrum vorteilhaft. Für Sensoranwendungen sorgt die stabile Spitzenwellenlänge für eine konsistente Anregung. Beachten Sie immer die absoluten Grenzwerte, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

10. Typische Anwendungsfälle

Beispiel: In einem UV-Desinfektionsmodul sind 12 LEDs in einem 3x4-Array angeordnet, die jeweils mit 100 mA betrieben werden, bei einer Gesamtleistung von<10W. Ein Kühlkörper mit einem Wärmewiderstand von<10°C/W hält die Sperrschichttemperatur unter 85°C. Das System erreicht eine >99%ige Bakterienreduktion auf Oberflächen in 1 cm Abstand innerhalb von 30 Sekunden.

11. Funktionsprinzip

Die LED emittiert ultraviolettes Licht durch Elektrolumineszenz in einem Halbleiterübergang. AlGaN oder ähnliche Materialien werden verwendet, um die Spitzenwellenlänge von 310 nm zu erreichen. Das schmale Spektrum ist auf den Quanteneinschluss zurückzuführen. Das Bauteil ist für hohe Effizienz und lange Lebensdauer ausgelegt.

12. Zukünftige Trends

Die UV-LED-Technologie entwickelt sich in Richtung höherer Effizienz, höherer Leistungsdichten und längerer Lebensdauer. Neue Anwendungen umfassen Wasseraufbereitung, Luftsterilisation und medizinische Diagnostik. Der Trend geht zu kleineren Gehäusen mit verbessertem Wärmemanagement.