Fiche technique LED UV LTPL-C16FUVD405 - 3,2x1,6x1,6mm - 3,3V - 1,75W - 405nm - Document technique français

1. Vue d'ensemble du produit

La série LTPL-C16F représente une avancée significative dans la technologie de l'éclairage à semi-conducteurs, spécifiquement conçue pour les applications ultraviolettes (UV). Ce produit est une source lumineuse révolutionnaire, économe en énergie et ultra-compacte, qui fusionne avec succès la longévité et la fiabilité exceptionnelles inhérentes aux diodes électroluminescentes (LED) avec les niveaux de luminosité élevés traditionnellement associés aux systèmes d'éclairage conventionnels. Cette combinaison offre aux ingénieurs concepteurs une liberté sans précédent, permettant la création de nouveaux facteurs de forme compacts tout en délivrant la puissance optique nécessaire pour remplacer efficacement les technologies d'éclairage plus anciennes et moins efficaces dans des environnements exigeants.

1.1 Caractéristiques principales

• Entièrement compatible avec les équipements standards de placement automatique et de pick-and-place pour une fabrication en grande série.
• Conçu pour résister aux processus de soudage par refusion infrarouge (IR) et en phase vapeur, garantissant un assemblage robuste.
• Conditionné dans un facteur de forme standardisé EIA (Electronic Industries Alliance) pour une intégration aisée dans les conceptions existantes.
• Les caractéristiques d'entrée sont compatibles avec les niveaux de commande des circuits intégrés (CI) standards.
• Fabriqué en tant que produit vert, conforme aux directives RoHS et exempt de plomb (Pb) et d'autres substances restreintes.

1.2 Applications cibles

Cette LED UV est spécifiquement conçue pour les applications nécessitant une source focalisée de lumière ultraviolette à 405nm. Les principaux cas d'utilisation incluent :

• Polymérisation UV :Polymérisation et durcissement rapides des adhésifs, revêtements et encres.
• Marquage et codage UV :Marquage permanent sur divers substrats.
• Collage UV :Processus d'adhésifs à prise rapide.
• Séchage des encres d'impression :Séchage et durcissement accélérés des encres spécialisées réactives aux UV.

2. Informations mécaniques et de boîtier

Le composant est logé dans un boîtier ultra-compact pour montage en surface. Les dimensions critiques sont les suivantes (toutes les valeurs en millimètres, avec une tolérance standard de ±0,1mm sauf indication contraire) : Le corps du boîtier mesure environ 3,2mm de longueur, 1,6mm de largeur et a une hauteur de 1,6mm. Des dessins mécaniques détaillés, incluant les recommandations de pastilles pour le soudage par refusion infrarouge et en phase vapeur, sont fournis dans la fiche technique pour assurer une conception d'empreinte PCB correcte pour la fiabilité thermique et mécanique.

3. Valeurs maximales absolues

Des contraintes dépassant ces limites peuvent causer des dommages permanents au composant. Toutes les valeurs sont spécifiées à une température ambiante (Ta) de 25°C.

• Dissipation de puissance (Po) :1,75 W
• Courant direct continu (If) :500 mA
• Plage de température de fonctionnement (Topr) :-40°C à +85°C
• Plage de température de stockage (Tstg) :-40°C à +100°C
• Température maximale de jonction (Tj) :115°C

4. Caractéristiques électro-optiques

Les paramètres de performance clés sont mesurés à Ta=25°C dans une condition de test de If = 350mA, sauf indication contraire.

• Flux radiant (Φe) :440 mW (Min), 500 mW (Typ), 590 mW (Max). La tolérance de mesure est de ±10%.
• Angle de vision (2θ1/2) :135° (Typique).
• Longueur d'onde de crête (λp) :395 nm (Min), 405 nm (Typ), 415 nm (Max). Ceci définit l'émission centrale dans le spectre UV proche. La tolérance est de ±3nm.
• Tension directe (Vf) :3,1 V (Min), 3,3 V (Typ), 3,5 V (Max) à 350mA. La tolérance de mesure est de ±0,1V.
• Tension inverse (Vr) :1,2 V (Max) à un courant inverse (Ir) de 10µA.Note importante :Ce paramètre est testé uniquement pour la caractérisation de la fonction Zener. La LED n'est pas conçue pour fonctionner en polarisation inverse. Une exposition prolongée à un courant inverse peut entraîner une défaillance du composant.

Précaution ESD :Ce composant est sensible aux décharges électrostatiques (ESD). Des procédures de manipulation appropriées, incluant l'utilisation de bracelets de mise à la terre, de tapis et d'équipements antistatiques, sont obligatoires pour prévenir des dommages latents ou catastrophiques.

5. Système de codes de bin et de classification

Pour garantir une performance constante en production, les composants sont classés en bins selon des paramètres clés. Le code de bin est marqué sur l'emballage.

5.1 Binning de la tension directe (Vf)

• Bin V3 :Vf = 3,1V à 3,3V @ 350mA
• Bin V4 :Vf = 3,3V à 3,5V @ 350mA

5.2 Binning du flux radiant (Φe)

• Bin R1 :Φe = 440 mW à 470 mW
• Bin R2 :Φe = 470 mW à 500 mW
• Bin R3 :Φe = 500 mW à 530 mW
• Bin R4 :Φe = 530 mW à 560 mW
• Bin R5 :Φe = 560 mW à 590 mW

5.3 Binning de la longueur d'onde de crête (λp)

• Bin P3U :λp = 395 nm à 400 nm
• Bin P4A :λp = 400 nm à 405 nm
• Bin P4B :λp = 405 nm à 410 nm
• Bin P4C :λp = 410 nm à 415 nm

6. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs courbes caractéristiques cruciales pour l'optimisation de la conception.

6.1 Spectre d'émission relatif

La courbe de distribution spectrale montre un pic dominant centré à 405nm (typique), avec une largeur de bande spectrale relativement étroite caractéristique de la technologie LED. Cette monochromaticité est avantageuse pour les applications nécessitant une photo-initiation spécifique.

6.2 Flux radiant relatif en fonction du courant direct

Cette courbe démontre la relation entre la sortie optique et le courant de commande. Le flux radiant augmente de manière super-linéaire avec le courant à des niveaux inférieurs et tend à saturer à des courants plus élevés en raison des effets d'affaiblissement thermique et d'efficacité. Un fonctionnement à ou en dessous du 350mA typique est recommandé pour une efficacité et une durée de vie optimales.

6.3 Courant direct en fonction de la tension directe (Courbe I-V)

La caractéristique I-V est essentielle pour la conception du pilote. Elle montre la relation exponentielle typique d'une diode. La tension directe typique est de 3,3V à 350mA. Les circuits de commande doivent être régulés en courant, et non en tension, pour assurer une sortie optique stable.

6.4 Flux radiant relatif en fonction de la température de jonction

Cette courbe critique illustre l'impact négatif de l'augmentation de la température de jonction (Tj) sur la sortie lumineuse. L'efficacité des LED UV diminue généralement avec l'augmentation de la température. Une gestion thermique efficace via une disposition PCB appropriée (utilisant des vias thermiques et une surface de cuivre adéquate) est primordiale pour maintenir une sortie élevée et une fiabilité à long terme.

7. Directives d'assemblage et de fabrication

7.1 Profil de soudage par refusion

Un profil de refusion recommandé pour les processus de soudage sans plomb est fourni. Les paramètres clés incluent :

• Préchauffage :150-200°C pendant jusqu'à 120 secondes.
• Température maximale du corps :Maximum de 260°C.
• Temps au-dessus du liquidus :Recommandé d'être inférieur à 10 secondes (maximum de deux cycles de refusion autorisés).
• Un taux de refroidissement contrôlé et progressif est conseillé. Un refroidissement rapide n'est pas recommandé.
• Le soudage manuel à l'étain doit être limité à 300°C pendant un maximum de 3 secondes, une seule fois.

7.2 Nettoyage

Si un nettoyage post-assemblage est requis, seuls les produits chimiques spécifiés doivent être utilisés. L'immersion de la LED dans de l'alcool éthylique ou de l'alcool isopropylique à température ambiante pendant moins d'une minute est acceptable. L'utilisation de produits chimiques non spécifiés peut endommager l'époxy du boîtier ou la lentille.

7.3 Sensibilité à l'humidité

Ce produit est classé Niveau de Sensibilité à l'Humidité (MSL) 3 selon JEDEC J-STD-020. Des précautions sont requises pour prévenir l'effet "pop-corn" pendant la refusion.

• Sac scellé :Conserver à ≤30°C et ≤90% HR. Utiliser dans l'année suivant la date de scellement du sac.
• Sac ouvert :Conserver à ≤30°C et ≤60% HR. Doit être soudé dans les 168 heures (7 jours) suivant l'exposition aux conditions ambiantes de l'usine.
• Si la carte indicateur d'humidité affiche 10% de rose ou plus, ou si la durée de vie hors sac est dépassée, un séchage à 60°C pendant au moins 48 heures est requis avant utilisation.

8. Spécifications d'emballage

Les composants sont fournis sur bande porteuse emboutie pour une manipulation automatisée.

• Dimensions de la bande :Conforme aux spécifications EIA-481-1-B.
• Taille de la bobine :Bobine standard de 7 pouces (178mm).
• Quantité par bobine :Maximum de 1500 pièces.
• Les emplacements vides sont scellés avec une bande de couverture. Le nombre maximum autorisé de composants manquants consécutifs est de deux.

9. Considérations de conception d'application

9.1 Méthode de commande

Une LED est fondamentalement un dispositif commandé en courant. Pour une performance stable et constante, elle doit être commandée par une source de courant constant, et non une source de tension constante. Une simple résistance en série avec une source de tension peut être utilisée pour des applications basiques, mais un circuit ou CI pilote LED dédié est recommandé pour un contrôle précis, notamment pour gérer les effets thermiques et assurer la longévité.

9.2 Gestion thermique

Comme le montrent les courbes de performance, la température de jonction impacte directement l'efficacité de sortie et la durée de vie. Les concepteurs doivent mettre en œuvre des chemins thermiques efficaces. Cela inclut l'utilisation d'un PCB avec une épaisseur de cuivre suffisante, l'incorporation d'un réseau de vias thermiques directement sous la pastille thermique de la LED, et potentiellement l'ajout d'un dissipateur thermique externe si le fonctionnement se fait à des courants élevés ou dans des températures ambiantes élevées.

9.3 Conception optique

L'angle de vision de 135 degrés fournit un motif d'émission large. Pour les applications nécessitant des faisceaux focalisés ou collimatés, des optiques secondaires telles que des lentilles ou des réflecteurs doivent être utilisées. Le matériau de ces optiques doit être transparent à la lumière UV 405nm ; le polycarbonate ou l'acrylique standard peuvent ne pas être adaptés et peuvent se dégrader sous une exposition prolongée aux UV. Du verre de qualité UV ou des plastiques spécialisés sont recommandés.

10. Fiabilité et notes d'application

Les LED sont destinées à être utilisées dans des équipements électroniques standards. Pour les applications où une défaillance pourrait compromettre la sécurité, la santé ou des infrastructures critiques (aviation, support médical de vie, contrôle des transports), une évaluation spécifique de la fiabilité et une consultation avec le fabricant du composant sont obligatoires avant l'intégration dans la conception. Le respect strict des valeurs maximales absolues, des directives de soudage et des conditions de stockage est essentiel pour atteindre la durée de vie et la fiabilité nominales.