LED UV SMD 6650 Boîtier Céramique - Dimensions 6,6x6,6x3,85 mm - Tension 6,4-7,6 V - Longueur d'onde 365-410 nm - Fiche Technique en Français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'une diode électroluminescente (LED) ultraviolette (UV) à montage en surface (SMD) haute puissance. Le produit est conçu pour des applications de grade industriel nécessitant des performances robustes et une sortie fiable dans le spectre ultraviolet. Sa construction centrale utilise des matériaux avancés pour assurer la stabilité et la longévité dans des conditions de fonctionnement exigeantes.

1.1 Description générale

La LED présente un substrat céramique compact associé à une lentille en verre de quartz pour l'encapsulation. Cette combinaison de matériaux offre d'excellentes propriétés de gestion thermique grâce à la céramique et une haute transparence aux UV et une durabilité grâce au quartz. Les dimensions globales du boîtier sont de 6,6 mm de longueur, 6,6 mm de largeur et 3,85 mm de hauteur, ce qui le rend adapté aux lignes d'assemblage SMT automatisées.

1.2 Caractéristiques principales et avantages

• Boîtier supérieur :Substrat céramique pour une dissipation thermique efficace et lentille en quartz pour une transmission optimale de la lumière UV et une résistance environnementale.
• Large angle de vision :Un angle à mi-intensité de 120 degrés fournit une couverture d'irradiation large, bénéfique pour le durcissement de surface ou la désinfection.
• Compatibilité SMT :Entièrement compatible avec les processus d'assemblage par technologie à montage en surface (SMT) et de refusion de soudure.
• Manutention automatisée :Fourni sur bande et bobine pour une compatibilité avec les machines de placement à haute vitesse.
• Sensibilité à l'humidité :Classé au niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) 3, nécessitant un séchage si exposé au-delà de 168 heures avant la refusion.
• Conformité environnementale :Le produit est conforme aux directives RoHS (Restriction des substances dangereuses).

1.3 Applications cibles

Cette LED UV est conçue pour des applications exploitant la lumière ultraviolette pour des processus chimiques ou un effet germicide. Les principaux domaines d'application incluent :

• Durcissement UV :Durcissement instantané des adhésifs, revêtements et encres dans l'impression, l'assemblage électronique et l'impression 3D.
• Durcissement des encres UV :Spécifiquement pour le séchage et la polymérisation des encres dans les processus d'impression industrielle.
• Désinfection ultraviolette :Utilisé dans les équipements pour la purification de l'air, de l'eau ou des surfaces, ciblant les micro-organismes.
• Usage général :Autres applications nécessitant une source fiable de lumière UVA ou UV proche.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

Tous les paramètres sont spécifiés à une température de point de soudure (Ts) de 25°C. Les principales métriques de performance sont segmentées en différents codes produit basés sur des caractéristiques spécifiques.

• Tension directe (VF) :Mesurée à un courant d'alimentation de 1400 mA. Le produit est offert en trois classes de tension : B28 (6,4V à 6,8V), B30 (6,8V à 7,2V) et B32 (7,2V à 7,6V). Cela permet des considérations de conception concernant les exigences d'alimentation électrique.
• Flux radiant (Φe) :La puissance optique de sortie en milliwatts (mW). C'est la mesure principale de l'intensité de la lumière UV. La performance est classée en trois grades de flux (1B42, 1B43, 1B44) avec des valeurs typiques allant d'environ 3550 mW à plus de 7100 mW à 1400mA, selon la variante de longueur d'onde spécifique.
• Variantes de longueur d'onde :La famille de produits couvre plusieurs plages de longueur d'onde de pic : 365-370 nm, 380-390 nm, 390-400 nm et 400-410 nm. La sélection dépend de la sensibilité du photo-initiateur dans les applications de durcissement ou de la courbe d'efficacité germicide pour la désinfection.
• Résistance thermique (RthJ-S) :La résistance thermique jonction-point de soudure est spécifiée typiquement à 4,5 °C/W. Cette faible valeur est un avantage direct du boîtier céramique, indiquant un transfert de chaleur efficace de la puce LED à la carte de circuit.
• Courant inverse (IR) :Le courant de fuite maximal est de 5 μA lorsqu'une polarisation inverse de 10V est appliquée.

2.2 Ratings absolus maximaux

Ces ratings définissent les limites de stress au-delà desquelles des dommages permanents peuvent survenir. Le fonctionnement sous ou à ces limites n'est pas garanti.

• Dissipation de puissance maximale (PD) :15,2 Watts.
• Courant direct de crête (IFP) :2000 mA, autorisé dans des conditions pulsées (largeur d'impulsion de 0,1 ms, cycle de service de 1/10).
• Tension inverse (VR) :10 Volts.
• Décharge électrostatique (ESD) :Résiste à 2000V Modèle Corps Humain (HBM). Des précautions ESD pendant la manutention sont toujours nécessaires.
• Plages de température :
  • Température de fonctionnement (TOPR) : -40°C à +80°C.
  • Température de stockage (TSTG) : -40°C à +100°C.
  • Température de jonction maximale (TJ) : 105°C.

2.3 Explication du système de classement

Le produit utilise un système de classement standardisé pour assurer une performance cohérente :

• Classement de tension directe (VF) :Les codes B28, B30, B32 permettent aux concepteurs de sélectionner des LED avec des chutes de tension similaires pour une distribution de courant uniforme dans les réseaux parallèles.
• Classement de flux radiant (Φe) :Les codes 1B42, 1B43, 1B44 catégorisent les LED en fonction de leur puissance optique de sortie. Cela permet une intensité lumineuse prévisible dans l'application finale.
• Classement de longueur d'onde :Le numéro de pièce du produit indique la plage de longueur d'onde dominante (par exemple, 365-370nm). Ce tri précis est critique pour les applications où des photoreactions spécifiques sont ciblées.

3. Analyse des courbes de performance

3.1 Tension directe vs. Courant direct (Courbe IV)

La fiche technique référence une courbe caractéristique IV typique. Pour ce type de LED UV haute puissance, la courbe devrait montrer une relation exponentielle à très faible courant, transitionnant vers une région quasi-linéaire avec une résistance série au courant de fonctionnement nominal de 1400mA. La pente dans cette région de fonctionnement est liée à la résistance dynamique de la LED. Comprendre cette courbe est essentiel pour concevoir des pilotes à courant constant appropriés afin d'assurer une sortie optique stable et prévenir l'emballement thermique.

4. Informations mécaniques et de boîtier

4.1 Dimensions du boîtier et dessins

Le contour mécanique est strictement défini avec une empreinte de 6,60 mm x 6,60 mm et une hauteur totale de 3,85 mm. Le boîtier inclut un pad thermique sur le fond pour améliorer l'adhérence de soudure et le dissipateur thermique. La lentille est située centralement sur la surface supérieure. Les tolérances dimensionnelles pour toutes les caractéristiques sont généralement de ±0,2 mm sauf indication contraire.

4.2 Identification de polarité et disposition des pads de soudure

Les bornes cathode (-) et anode (+) sont clairement marquées sur le fond du boîtier. Un modèle de pad de soudure recommandé (Land Pattern) est fourni, montrant les dimensions pour les deux pads électriques et le plus grand pad thermique central. Suivre cette recommandation est crucial pour obtenir des connexions électriques fiables, maximiser les performances thermiques et assurer un alignement correct pendant la soudure par refusion.

5. Directives de soudure et d'assemblage

5.1 Profil de soudure par refusion SMT

Le produit est adapté aux processus de soudure par refusion infrarouge ou à convection. Un profil de température spécifique doit être suivi, incluant typiquement des zones de préchauffage, de trempage thermique, de refusion et de refroidissement. La température de soudure de crête ne doit pas dépasser la température maximale nominale pour éviter d'endommager la puce LED, les liaisons internes ou la lentille en quartz. En raison de son classement MSL 3, les sacs barrière à l'humidité ouverts nécessitent que les pièces soient séchées si non utilisées dans les 168 heures.

5.2 Soudure manuelle et reprise

Si une soudure manuelle ou une reprise est nécessaire, elle doit être effectuée avec grand soin. Un fer à souder à température contrôlée doit être utilisé avec la température de la pointe maintenue aussi basse que possible (recommandée en dessous de 350°C) et le temps de contact minimisé pour prévenir un choc thermique au composant. Un contact direct avec la lentille en quartz doit être évité.

6. Emballage, stockage et commande

6.1 Spécification d'emballage

Les LED sont emballées dans une bande porteuse emboutie sur bobines pour l'assemblage automatisé. Des dimensions détaillées pour les poches de la bande porteuse et la bobine (incluant le diamètre du moyeu, le diamètre de la bride et la largeur) sont fournies pour assurer la compatibilité avec l'équipement SMT. La bobine est étiquetée avec les informations produit, la quantité et les données de traçabilité du lot.

6.2 Barrière à l'humidité et emballage sec

Pour maintenir le classement MSL 3, les bobines sont scellées à l'intérieur d'un sac barrière à l'humidité avec une carte indicateur d'humidité. Le sac est scellé sous vide ou rempli d'azote sec pour protéger les composants de l'humidité ambiante pendant le stockage et le transport.

7. Suggestions d'application et considérations de conception

7.1 Considérations de conception pour une performance optimale

• Gestion thermique :La clé de la longévité et d'une sortie stable est un dissipateur thermique efficace. La faible résistance thermique de 4,5 °C/W n'est efficace que si la carte de circuit imprimé (PCB) a des vias thermiques et une surface de cuivre adéquates pour dissiper la chaleur. La température de jonction maximale de 105°C ne doit pas être dépassée.
• Courant d'alimentation :Fonctionnez à ou en dessous du courant continu recommandé de 1400mA. Utiliser un pilote à courant constant est essentiel pour prévenir les fluctuations de courant qui affectent la sortie lumineuse et la durée de vie. La classe de tension directe peut aider à concevoir pour la marge de tension dans le pilote.
• Optique et matériaux :Pour les systèmes de désinfection ou de durcissement, assurez-vous que toute optique secondaire ou matériau de couverture (comme des tubes ou fenêtres) est transparent à la longueur d'onde UV spécifique émise. De nombreux plastiques standards se dégradent sous l'exposition aux UV.

7.2 Comparaison technique et différenciation

Comparé aux LED UV en boîtier plastique, ce boîtier céramique et quartz offre une bien meilleure performance thermique, une température de fonctionnement maximale plus élevée et une résistance supérieure à la dégradation induite par les UV (jaunissement) de l'encapsulant. Cela se traduit par une durée de vie plus longue, une puissance de sortie soutenue plus élevée et une fiabilité dans les environnements difficiles.

8. Questions fréquemment posées (FAQ)

8.1 Quelle est la différence entre les variantes de longueur d'onde (365nm vs. 400nm) ?

La variante 365-370nm émet dans le spectre UVA, idéale pour la plupart des applications de durcissement UV industriel car elle correspond aux photo-initiateurs courants. La variante 400-410nm est proche de l'UV visible et peut être utilisée là où une pénétration plus profonde ou une initiation chimique différente est nécessaire, ou là où l'UV à plus faible énergie est suffisant pour la désinfection.

8.2 Comment interpréter la valeur de Flux radiant (mW) pour mon application ?

Le flux radiant est la puissance optique totale émise. Pour le durcissement, cela est lié à la dose (énergie par surface) délivrée. Vous devez calculer l'éclairement (mW/cm²) sur votre cible en fonction de la distance, de l'optique et de cette valeur de flux. Pour la désinfection, l'efficacité germicide dépend de la longueur d'onde, donc le flux doit être pondéré par un spectre d'action.

8.3 Puis-je alimenter cette LED avec une source de tension constante ?

C'est fortement déconseillé. Les LED sont des dispositifs pilotés par courant. Une source de tension constante avec une simple résistance en série est inefficace et offre une mauvaise régulation contre les variations de température et de Vf d'une unité à l'autre. Un pilote LED à courant constant dédié est requis pour un fonctionnement stable et fiable.

9. Fiabilité et tests

Le produit subit une série de tests de fiabilité pour assurer la performance sous stress. Les éléments de test standard peuvent inclure la durée de vie en fonctionnement à haute température, le cyclage thermique, les tests d'humidité et la résistance à la chaleur de soudure. Des conditions spécifiques et des critères de réussite/échec (tels que les changements admissibles en tension directe ou flux radiant) sont définis pour garantir la robustesse du produit.