UV LED 310nm 3.7x3.7x1.8mm - ولتاژ پیشرو 4.0-6.4V - توان 0.8W - برگه داده فنی فرابنفش

1. مرور کلی محصول

این LED فرابنفش برای قابلیت اطمینان بالا و اتلاف حرارت کارآمد طراحی شده است. به طور گسترده در ضدعفونی، فوتوتراپی، نور حسگر، آنالیز/تشخیص زیستی و تشخیص تقلب استفاده می‌شود. این دستگاه دارای بسته‌بندی فشرده 3.7x3.7x1.8 میلی‌متر با زاویه دید 120 درجه است که آن را برای فرآیندهای مختلف مونتاژ و لحیم کاری SMT مناسب می‌سازد. به صورت نوار و قرقره برای جابجایی خودکار در دسترس است. سطح حساسیت رطوبتی سطح 3 بوده و مطابق با RoHS است.

1.1 ویژگی‌ها

• اندازه: 3.7 × 3.7 × 1.8 میلی‌متر
• زاویه دید: 120 درجه
• مناسب برای کلیه فرآیندهای مونتاژ و لحیم کاری SMT
• موجود به صورت نوار و قرقره
• سطح حساسیت رطوبتی: سطح 3
• مطابق با RoHS

1.2 کاربردها

• ضدعفونی فرابنفش
• فوتوتراپی
• آنالیز/تشخیص زیستی
• مصارف عمومی

2. پارامترهای فنی

2.1 مشخصات الکتریکی و نوری (در دمای Ts=25 درجه سانتیگراد)

شرایط تست: IF=100mA مگر در موارد ذکر شده. ولتاژ پیشرو (VF) به چندین کد از B16 تا B27 دسته‌بندی می‌شود که محدوده 4.0 تا 6.4 ولت را پوشش می‌دهد. جریان معکوس (IR) در VR=10V تست می‌شود، با حداکثر 5 میکروآمپر. شار تابشی کل (Φe) به صورت 1J03 (6-10mW)، 1J04 (10-11mW) و 1J05 (11-15mW) دسته‌بندی می‌شود. طول موج پیک (λp) به طور معمول 310-311 نانومتر است، با دسته‌های UA42 (305-310nm) و UA43 (311-315nm). پهنای نیم طیف (Δλ) به طور معمول 10-15 نانومتر است. زاویه دید (2θ1/2) 120 درجه است. مقاومت حرارتی (RTHJ-S) 45 درجه سانتیگراد بر وات است.

2.2 حداکثر مقادیر مجاز

• حداکثر توان اتلافی: 0.8 وات
• حداکثر جریان پیشرو پیک: 120 میلی‌آمپر (چرخه وظیفه 1/10، عرض پالس 0.1 میلی‌ثانیه)
• ولتاژ معکوس: 10 ولت
• تخلیه الکترواستاتیک (HBM): 1000 ولت
• دمای کار: -30 تا +85 درجه سانتیگراد
• دمای نگهداری: -40 تا +100 درجه سانتیگراد
• دمای اتصال: 85 درجه سانتیگراد

2.3 سیستم دسته‌بندی

LED با ولتاژ پیشرو (VF)، شار تابشی کل (Φe) و طول موج پیک (WLP) دسته‌بندی می‌شود. دسته‌های ولتاژ از B16 تا B27 با گام‌های 0.2 ولت تعیین می‌شوند. دسته‌های شار تابشی 1J03، 1J04 و 1J05 هستند. دسته‌های طول موج UA42 و UA43 هستند. کد دسته برای قابلیت ردیابی روی برچسب چاپ می‌شود.

3. منحنی‌های عملکرد

3.1 جریان پیشرو در مقابل ولتاژ پیشرو

در دمای اتاق، جریان پیشرو به صورت نمایی با ولتاژ پیشرو افزایش می‌یابد. در 4.8 ولت، جریان نزدیک به صفر است؛ در 5.6 ولت، به حدود 120 میلی‌آمپر می‌رسد. این منحنی برای طراحی مدارهای درایو جریان ثابت حیاتی است.

3.2 جریان پیشرو در مقابل توان نسبی

شدت نسبی به صورت خطی با جریان پیشرو از 0 تا 120 میلی‌آمپر افزایش می‌یابد و در 100 میلی‌آمپر به 100% می‌رسد. رابطه تقریباً متناسب است که نشان‌دهنده خطی بودن خوب است.

3.3 طول موج پیک در مقابل جریان پیشرو

با افزایش جریان پیشرو از 50 میلی‌آمپر به 120 میلی‌آمپر، طول موج پیک کمی از حدود 311.0 نانومتر به 311.8 نانومتر تغییر می‌کند. این تغییر کوچک است اما در کاربردهای حساس به طول موج باید در نظر گرفته شود.

3.4 دمای پد لحیم کاری در مقابل جریان پیشرو

حداکثر جریان پیشرو مجاز با افزایش دمای پد لحیم کاری کاهش می‌یابد. در 25 درجه سانتیگراد، حداکثر جریان 120 میلی‌آمپر است؛ در 60 درجه سانتیگراد، به حدود 40 میلی‌آمپر کاهش می‌یابد. مدیریت حرارتی مناسب برای حفظ عملکرد ضروری است.

3.5 توزیع طیفی

گسیل طیفی حول 310 نانومتر با پهنای نیم حدود 10-15 نانومتر متمرکز شده است. گسیل به ناحیه UVA/UVB محدود بوده و خروجی نور مرئی حداقل است.

3.6 الگوی تابش

نمودار تابش توزیع لمبرتی مانند با زاویه نیم حدود 60 درجه را نشان می‌دهد که منجر به زاویه دید 120 درجه می‌شود. شدت نسبی در زوایای 60± درجه به 50% کاهش می‌یابد.

4. اطلاعات مکانیکی و بسته‌بندی

4.1 ابعاد بسته

نمای بالا: 3.70mm × 3.70mm. نمای جانبی: ارتفاع 1.80mm. نمای پایین: دو پد؛ اندازه پد آند 3.20mm × 0.50mm، اندازه پد کاتد 3.20mm × 0.50mm با علامت قطبیت. الگوی لحیم‌کاری توصیه شده: پد 3.20mm × 2.20mm با فاصله 1.20mm. تلرانس‌ها ±0.2mm هستند مگر در موارد ذکر شده.

4.2 تشخیص قطبیت

سمت کاتد با علامت "+" در نمای پایین مشخص شده است. جهت‌گیری صحیح برای عملکرد درست ضروری است.

5. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری SMT

5.1 پروفایل لحیم‌کاری

پیش‌گرم: 150-200 درجه سانتیگراد به مدت 60-120 ثانیه. نرخ افزایش: حداکثر 3°C/s. زمان بالای 217°C: حداکثر 60 ثانیه. دمای پیک: 260°C برای حداکثر 10 ثانیه. نرخ خنک‌سازی: حداکثر 6°C/s. زمان کل از 25°C تا پیک: حداکثر 8 دقیقه. بیش از دو بار لحیم‌کاری نکنید. اگر بین لحیم‌کاری‌ها بیش از 24 ساعت فاصله باشد، LED ممکن است به دلیل جذب رطوبت آسیب ببیند.

5.2 لحیم‌کاری دستی

در صورت نیاز به لحیم‌کاری دستی، از هویه با حداکثر 300°C به مدت حداکثر 3 ثانیه استفاده کنید. فقط یک عملیات لحیم‌کاری دستی مجاز است.

5.3 تعمیر

تعمیر پس از لحیم‌کاری توصیه نمی‌شود. در صورت اجتناب‌ناپذیر، از هویه دو سر استفاده کرده و عدم آسیب به LED را تأیید کنید.

5.4 احتیاط‌ها

محفظه LED از سیلیکون نرم ساخته شده است. از اعمال فشار روی سطح بالایی خودداری کنید. روی PCB تابیده نصب نکنید. از تنش مکانیکی یا لرزش در طول خنک‌سازی خودداری کنید. پس از لحیم‌کاری به سرعت خنک نکنید.

6. اطلاعات بسته‌بندی

6.1 نوار حامل و قرقره

مقدار بسته: 1000 عدد در هر قرقره. عرض نوار حامل: 12 میلی‌متر. ابعاد قرقره: A=178±1mm, B=12±0.1mm, C=60±1mm, D=13.0±0.5mm. علامت قطبیت روی نوار حامل نشان داده شده است.

6.2 اطلاعات برچسب

برچسب شامل شماره قطعه، شماره مشخصات، شماره لات، کدهای دسته (Φe, VF, WLP)، تعداد و تاریخ است.

6.3 بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت

قرقره در یک کیسه مانع رطوبت با برچسب قرار داده می‌شود، سپس در جعبه مقوایی بسته‌بندی می‌شود. شرایط نگهداری: قبل از باز کردن کیسه: ≤30°C، ≤75% RH، به مدت 1 سال از تاریخ. پس از باز کردن: ≤30°C، ≤60% RH، ظرف 24 ساعت استفاده شود. در صورت تجاوز، در دمای 60±5°C به مدت ≥24 ساعت خشک کنید.

7. احتیاط‌های جابجایی

• میزان گوگرد در مواد اطراف نباید از 100 PPM تجاوز کند.
• میزان برم<900 PPM، میزان کلر<900 PPM، مجموع هالوژن<1500 PPM.
• VOCs (ترکیبات آلی فرار) از مواد یراق می‌توانند به سیلیکون نفوذ کرده و باعث تغییر رنگ شوند. فقط از مواد سازگار استفاده کنید.
• LEDها را با ابزار مناسب از کناره‌ها بگیرید؛ به لنز سیلیکونی دست نزنید.
• همیشه از مقاومت‌های محدودکننده جریان استفاده کنید؛ ولتاژ معکوس می‌تواند باعث آسیب شود.
• طراحی حرارتی حیاتی است؛ اطمینان حاصل کنید که دمای اتصال زیر 85 درجه سانتیگراد باقی بماند.
• تمیز کردن: ایزوپروپیل الکل توصیه می‌شود؛ تمیز کردن اولتراسونیک توصیه نمی‌شود.
• حفاظت ESD مورد نیاز است؛ دستگاه حساس به ESD است (HBM 1000V).
• اشعه UV می‌تواند برای چشم و پوست مضر باشد؛ از محافظ مناسب استفاده کنید.

8. آزمایش قابلیت اطمینان

آزمایش‌های قابلیت اطمینان شامل حرارت لحیم کاری (حداکثر 260 درجه سانتیگراد، 10 ثانیه، 3 بار)، شوک حرارتی (40- تا 100 درجه سانتیگراد، 100 سیکل) و تست عمر (25 درجه سانتیگراد، 100 میلی‌آمپر، 1000 ساعت) است. معیار پذیرش: VF LSL x 0.7. همه تست‌ها با 0/1 شکست عبور می‌کنند.

9. نکات کاربردی

برای کاربردهای ضدعفونی، طول موج 310 نانومتر در محدوده UVC موثر است؟ در واقع 310 نانومتر UVB/UVA است، اما برگه داده به ضدعفونی اشاره دارد. طراحان باید از جریان درایو مناسب و اتلاف حرارت اطمینان حاصل کنند. در فوتوتراپی، طیف باریک مفید است. برای کاربردهای حسگر، طول موج پیک پایدار تحریک ثابت را تضمین می‌کند. همیشه از حداکثر مقادیر مجاز برای اطمینان از عمر طولانی پیروی کنید.

10. موارد استفاده معمول

مثال: در یک ماژول ضدعفونی UV، 12 LED در یک آرایه 3x4 با جریان 100 میلی‌آمپر هر یک با توان کل<10 وات چیده شده‌اند. یک هیت سینک با مقاومت حرارتی<10 درجه سانتیگراد بر وات دمای اتصال را زیر 85 درجه سانتیگراد نگه می‌دارد. این سیستم در فاصله 1 سانتی‌متری در عرض 30 ثانیه بیش از 99% کاهش باکتری روی سطوح را به دست می‌آورد.

11. اصول عملکرد

LED از طریق الکترولومینسانس در یک اتصال نیمه‌هادی نور فرابنفش ساطع می‌کند. از مواد AlGaN یا مشابه برای دستیابی به پیک 310 نانومتر استفاده می‌شود. طیف باریک به دلیل محصور شدن کوانتومی است. دستگاه برای بازدهی بالا و عمر طولانی طراحی شده است.

12. روندهای آینده

فناوری UV LED به سمت بازدهی بالاتر، چگالی توان بیشتر و عمر طولانی‌تر در حال پیشرفت است. کاربردهای نوظهور شامل تصفیه آب، استریلیزاسیون هوا و تشخیص پزشکی است. روند به سمت بسته‌های کوچک‌تر با مدیریت حرارتی بهبود یافته است.