Especificación del LED UV RF-C65S6-U※P-AR-04 - Tamaño 6.6x6.6x4.6mm - Voltaje 12.8-15.2V - Potencia 15.2W - UV 365-410nm

1. Resumen del producto

El RF-C65S6-U※P-AR-04 es un diodo emisor de luz ultravioleta (UV) de alta potencia diseñado para aplicaciones industriales que requieren radiación UV confiable en el rango de longitud de onda de 365 a 410 nm. Alojado en un empaque cerámico compacto con lente de cuarzo, este LED ofrece un excelente rendimiento térmico y un alto flujo radiante. Las dimensiones del empaque son 6.6 mm × 6.6 mm × 4.6 mm, lo que lo hace adecuado para el montaje automatizado SMT. El dispositivo tiene un ángulo de visión de 60° y está clasificado para una disipación de potencia máxima de 15.2 W. El voltaje directo típico varía de 12.8 V a 15.2 V a 700 mA, dependiendo del bin de longitud de onda. El RF-C65S6 cumple con RoHS y tiene un nivel de sensibilidad a la humedad de 3 (MSL 3).

2. Análisis de parámetros técnicos

2.1 Características eléctricas y ópticas

A una temperatura de soldadura de 25°C y corriente directa de 700 mA, el voltaje directo (VF) se clasifica en tres subgrupos: D04 (12.8–13.6 V), D05 (13.6–14.4 V) y D06 (14.4–15.2 V). La corriente inversa (IR) es menor a 5 µA a VR = 20 V. El flujo radiante total (Φe) se clasifica según el código de longitud de onda:

• 365–370 nm (UBP): 1B42 (3550 mW mín, 4500 mW máx), 1B43 (4500–6300 mW), 1B44 (6300–7100 mW)
• 380–390 nm (UEP): 1B42 (3550–4500 mW), 1B43 (4500–6300 mW), 1B44 (6300–7100 mW)
• 390–400 nm (UGP): mismos bins que UEP
• 400–410 nm (UIP): mismos bins que UEP

Tolerancias de medición: VF ±0.1 V, longitud de onda ±2 nm, flujo radiante ±10%. Todas las mediciones se realizan bajo condiciones de prueba estandarizadas de Refond.

2.2 Clasificaciones máximas absolutas

El dispositivo no debe exceder los siguientes límites: disipación de potencia PD = 15.2 W, corriente directa máxima IFP = 1000 mA (ciclo de trabajo 1/10, ancho de pulso 0.1 ms), voltaje inverso VR = 20 V, ESD (HBM) = 2000 V. Rango de temperatura de operación: -40°C a +80°C; temperatura de almacenamiento: -40°C a +100°C; temperatura de unión: máxima 105°C. La temperatura de unión no debe exceder los 105°C; la gestión térmica adecuada es esencial.

2.3 Características térmicas

La resistencia térmica de la unión al punto de soldadura (RTHJ-S) es típicamente de 4.5 °C/W a 700 mA. Esta baja resistencia térmica se logra gracias al diseño del empaque cerámico, que conduce eficientemente el calor lejos del chip LED.

3. Explicación del sistema de clasificación (Binning)

3.1 Clasificación de voltaje (Bins de voltaje)

El voltaje directo se clasifica en tres bins principales: D04 (12.8–13.6 V), D05 (13.6–14.4 V), D06 (14.4–15.2 V). Esto permite a los clientes seleccionar LEDs con voltajes directos estrechamente coincidentes para configuraciones en serie o paralelo, minimizando el desequilibrio de corriente.

3.2 Clasificación de flujo radiante (Bins de flujo)

El flujo radiante se clasifica como 1B42 (3550–4500 mW), 1B43 (4500–6300 mW) y 1B44 (6300–7100 mW) para cada rango de longitud de onda. El código de bin se indica en la etiqueta del producto (ej. 1B43). Los bins de mayor flujo requieren una mejor gestión térmica para mantener la confiabilidad.

3.3 Clasificación de longitud de onda (Bins de longitud de onda)

La serie de productos incluye cuatro variantes de longitud de onda: UBP (365–370 nm), UEP (380–390 nm), UGP (390–400 nm) y UIP (400–410 nm). El código de longitud de onda exacto forma parte del sufijo del número de pieza (ej. RF-C65S6-UBP-AR-04).

4. Análisis de curvas de rendimiento

4.1 Voltaje directo vs. Corriente directa

Las curvas típicas de VF–IF a 25°C muestran que para las versiones de 365 nm, 385 nm, 395 nm y 405 nm, el voltaje directo aumenta con la corriente. A 700 mA, VF varía desde aproximadamente 12.8 V hasta 15.2 V dependiendo del bin. A 1000 mA pico, VF puede superar los 15.5 V.

4.2 Flujo radiante relativo vs. Corriente directa

La salida relativa (normalizada a 700 mA) aumenta casi linealmente con la corriente. A 700 mA, la intensidad relativa es del 100%; a 350 mA, cae a aproximadamente el 50%; a 140 mA, alrededor del 20%. Esta relación lineal ayuda en aplicaciones de atenuación.

4.3 Dependencia de la temperatura

A medida que aumenta la temperatura de soldadura, el flujo radiante relativo disminuye. A 105°C, la salida cae aproximadamente al 70% del valor a 25°C. La curva de reducción de corriente directa máxima muestra que a 80°C ambiente, la corriente permitida se reduce a aproximadamente 500 mA para mantener la temperatura de unión por debajo de 105°C.

4.4 Distribución espectral

El espectro está centrado en la longitud de onda nominal con un ancho completo a la mitad del máximo (FWHM) de aproximadamente 10–15 nm. La versión de 365 nm tiene una emisión insignificante más allá de 400 nm, mientras que la versión de 405 nm se extiende ligeramente hacia la región violeta visible.

4.5 Patrón de radiación

El ángulo de visión (2θ1/2) es de 60°, lo que significa que la intensidad es la mitad del pico a ±30° del eje óptico. El patrón de radiación es similar al lambertiano pero ligeramente más estrecho, adecuado para aplicaciones que requieren una dispersión de haz moderada.

5. Información mecánica y de empaque

5.1 Dimensiones del empaque y diseño de almohadillas (pads)

El LED tiene un cuerpo cuadrado de 6.6 mm × 6.6 mm con una altura de 4.6 mm. La vista inferior muestra dos almohadillas grandes de cátodo y ánodo (3.94 mm × 2.90 mm cada una) más una almohadilla térmica más pequeña. La polaridad se indica mediante un chaflán en el empaque. Se proporcionan patrones de soldadura recomendados (footprint) con dimensiones; la almohadilla de ánodo es de 6.30 mm × 3.94 mm y la de cátodo es de 6.30 mm × 2.90 mm, con un espacio de 0.5 mm. Todas las tolerancias son de ±0.2 mm a menos que se indique lo contrario.

5.2 Cinta portadora y carrete (Carrier Tape and Reel)

El LED se empaqueta en cinta portadora con un ancho de 16 mm, paso de 4 mm y profundidad de bolsillo que acomoda la altura del empaque. Cada carrete contiene 1000 piezas. Dimensiones del carrete: diámetro de brida 325±1 mm, diámetro del cubo 105±1 mm, ancho 20±0.5 mm, orificio del árbol 13.0±0.5 mm.

5.3 Información de la etiqueta

La etiqueta incluye el número de pieza, número de especificación, número de lote, código de bin (Φe, VF, WLP), cantidad y fecha. El código de bin proporciona el bin de flujo radiante (ej. 1B43), el bin de voltaje directo (ej. D05) y el código de longitud de onda (ej. 365).

6. Pautas de soldadura y ensamblaje

6.1 Perfil de soldadura por reflujo

El perfil de reflujo recomendado: precalentamiento de 150°C a 200°C durante 60–120 segundos; rampa hasta 217°C (máx. 3°C/s); tiempo por encima de 217°C hasta 60 segundos; temperatura pico 260°C durante un máximo de 10 segundos (dentro de 5°C del pico durante un máximo de 30 segundos); enfriamiento a una velocidad máxima de 6°C/s. El tiempo total desde 25°C hasta el pico no debe exceder los 8 minutos. Solo se permiten dos ciclos de reflujo, con menos de 24 horas entre ciclos para evitar la absorción de humedad.

6.2 Soldadura manual y reparación

Si es necesaria la soldadura manual, use un soldador ajustado por debajo de 300°C durante menos de 3 segundos, y solo una vez. No se recomienda la reparación después del reflujo; si es inevitable, use un soldador de doble punta y verifique las características del LED de antemano.

6.3 Precauciones de almacenamiento y manejo

Antes de abrir la bolsa barrera contra la humedad, almacene a ≤30°C y ≤75% HR hasta por un año. Después de abrir, el producto debe usarse dentro de las 24 horas a ≤30°C/≤60% HR. Si la tarjeta indicadora de humedad muestra exposición o se excede el tiempo de almacenamiento, hornee a 60±5°C durante ≥24 horas antes de usar. No aplique fuerza mecánica ni vibración durante el enfriamiento después de la soldadura. Evite el enfriamiento rápido.

7. Información de empaque y pedido

7.1 Proceso de empaque

Cada carrete se coloca en una bolsa barrera contra la humedad con un desecante y una tarjeta indicadora de humedad. La bolsa se sella y luego se empaqueta en una caja de cartón. La caja está etiquetada con la especificación del producto, la cantidad y las advertencias de manejo. Se requieren precauciones de ESD durante todo el manejo.

7.2 Pruebas de confiabilidad

El LED cumple con los siguientes criterios de confiabilidad (tamaño de muestra 10 unidades, aceptar 0, rechazar 1):

• Reflujo: 260°C, 10 seg, 3 ciclos (JESD22-B106)
• Choque térmico: -40°C a 100°C, permanencia de 15 min, 100 ciclos (JESD22-A106)
• Prueba de vida: 25°C, 700 mA, 1000 horas (JESD22-A108)

Criterios de falla: voltaje directo > 1.1× LSE; corriente inversa > 2.0× LSE; flujo radiante<0.7× LIE.

8. Recomendaciones de aplicación

El RF-C65S6 es ideal para el curado UV de tintas, adhesivos y recubrimientos, así como para la desinfección UV (especialmente las variantes de 365 nm y 385 nm). También se puede utilizar en fototerapia, detección de falsificaciones y excitación de fluorescencia. Para obtener los mejores resultados, diseñe el sistema con una adecuada disipación de calor para mantener la temperatura de soldadura por debajo de 80°C. Use controladores de corriente constante con resistencias limitadoras de corriente apropiadas. Asegúrese de que el LED nunca esté expuesto a voltaje inverso durante la operación. En entornos de alta temperatura ambiente, reduzca la corriente directa según la curva de temperatura versus corriente para evitar el sobrecalentamiento de la unión.

9. Comparación con tecnologías competidoras

En comparación con las lámparas de mercurio convencionales, este LED UV ofrece encendido/apagado instantáneo, mayor vida útil (clasificado para 1000 horas a 700 mA en condiciones controladas), menor voltaje de operación y sin contenido de mercurio. El empaque cerámico proporciona una mejor conductividad térmica que los empaques de plástico, lo que permite una mayor densidad de potencia. Sin embargo, el costo inicial por unidad puede ser mayor que el de los LED UV de baja potencia; el costo total de propiedad suele ser menor debido a la reducción del mantenimiento y el consumo de energía.

10. Preguntas frecuentes

1. ¿Puedo operar este LED con corrientes superiores a 700 mA?La corriente pico puede ser de hasta 1000 mA (pulsada), pero la operación continua por encima de 700 mA puede exceder la temperatura máxima de unión. La gestión térmica adecuada es esencial.
2. ¿Cuál es la vida útil típica?La prueba de confiabilidad garantiza 1000 horas a 700 mA y 25°C; la vida útil real en condiciones reales puede ser más larga si la temperatura de unión se mantiene por debajo de 105°C.
3. ¿Puedo usar este LED para desinfección de agua?Sí, especialmente la versión de 365 nm, pero asegúrese de que el LED esté sellado adecuadamente contra la humedad. El LED en sí no es impermeable; el sistema debe proporcionar protección ambiental.
4. ¿Qué tipo de pasta de soldadura se recomienda?La pasta de soldadura libre de plomo con un punto de fusión alrededor de 217°C es adecuada. Use un espesor de esténcil de 0.1–0.15 mm para garantizar un volumen de soldadura adecuado.
5. ¿Cómo limpio el LED después de la soldadura?Use alcohol isopropílico. No use limpieza ultrasónica, ya que puede dañar la lente de silicona o las uniones de los cables.

11. Casos prácticos de diseño

Caso 1: Matriz de curado UV para impresión 3D.Una matriz lineal de 10 LEDs (365 nm, bin 1B43) alimentados a 700 mA cada uno, con una potencia total de aproximadamente 52 W. Los LEDs se montan en un MCPCB de cobre con enfriamiento por aire forzado. La matriz logra una irradiancia uniforme de 200 mW/cm² sobre un área de 50 mm × 10 mm.

Caso 2: Módulo de desinfección UV.Cuatro LEDs de 385 nm (bin 1B42) se organizan en una matriz de 2×2 con un reflector para concentrar la luz en un haz de 30°. El módulo se utiliza para la desinfección de superficies en un gabinete médico, operando a 500 mA para reducir la carga térmica. El sistema incluye un temporizador para garantizar una dosis UV suficiente.

12. Principios subyacentes

Los LED UV generan luz mediante electroluminiscencia a partir de una unión p-n semiconductora. La región activa generalmente se basa en materiales AlGaN o InGaN, y la longitud de onda está determinada por la relación indio/galio. El empaque cerámico utiliza un sustrato de alta conductividad térmica para extraer el calor del chip, y la lente de cuarzo proporciona alta transmisión UV y protección mecánica. El LED es sensible a las descargas electrostáticas (ESD) debido a la capa de agotamiento delgada; la protección ESD adecuada en el proceso de fabricación y ensamblaje es crítica.

13. Tendencias tecnológicas

El mercado de LED UV se está moviendo hacia mayores densidades de potencia y menores costos. Los desarrollos futuros incluyen una mayor eficiencia de conversión de pared (actualmente alrededor del 30-40% para UVA), vidas útiles más largas y una mejor confiabilidad en condiciones adversas. Los módulos multicomponente (multi-chip) se están volviendo comunes para aplicaciones de alta potencia. La tendencia también incluye la integración de LED UV con sensores y conectividad IoT para sistemas de desinfección inteligentes. A medida que la tecnología madura, los LED UV continuarán reemplazando las lámparas de mercurio tradicionales en más aplicaciones.