Spécification de la LED UV RF-C65S6-U※P-AR-04 - Taille 6,6x6,6x4,6 mm - Tension 12,8-15,2 V - Puissance 15,2 W - UV 365-410 nm

1. Présentation du produit

Le RF-C65S6-U※P-AR-04 est une LED ultraviolette (UV) haute puissance conçue pour les applications industrielles nécessitant un rayonnement UV fiable dans la gamme de longueurs d'onde 365–410 nm. Logée dans un boîtier céramique compact avec une lentille en quartz, cette LED offre d'excellentes performances thermiques et un flux radiatif élevé. Les dimensions du boîtier sont de 6,6 mm × 6,6 mm × 4,6 mm, ce qui la rend adaptée à l'assemblage SMT automatisé. Le dispositif offre un angle de vue de 60° et est évalué pour une dissipation de puissance maximale de 15,2 W. La tension directe typique varie de 12,8 V à 15,2 V à 700 mA, selon le lot de longueur d'onde. Le RF-C65S6 est conforme RoHS et a un niveau de sensibilité à l'humidité de 3 (MSL 3).

2. Analyse des paramètres techniques

2.1 Caractéristiques électriques et optiques

À une température de soudure de 25°C et un courant direct de 700 mA, la tension directe (VF) est classée en trois sous-groupes : D04 (12,8–13,6 V), D05 (13,6–14,4 V) et D06 (14,4–15,2 V). Le courant inverse (IR) est inférieur à 5 µA à VR = 20 V. Le flux radiatif total (Φe) est classé par code de longueur d'onde :

• 365–370 nm (UBP) : 1B42 (3550 mW min, 4500 mW max), 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) : mêmes lots que UEP
• 400–410 nm (UIP) : mêmes lots que UEP

Tolérances de mesure : VF ±0,1 V, longueur d'onde ±2 nm, flux radiatif ±10 %. Toutes les mesures sont effectuées dans des conditions de test standardisées Refond.

2.2 Valeurs maximales absolues

Le dispositif ne doit pas dépasser les limites suivantes : dissipation de puissance PD = 15,2 W, courant direct de crête IFP = 1000 mA (cycle de service 1/10, largeur d'impulsion 0,1 ms), tension inverse VR = 20 V, DÉS (HBM) = 2000 V. Plage de température de fonctionnement : -40°C à +80°C ; température de stockage : -40°C à +100°C ; température de jonction : 105°C maximum. La température de jonction ne doit pas dépasser 105°C ; une gestion thermique appropriée est essentielle.

2.3 Caractéristiques thermiques

La résistance thermique de la jonction au point de soudure (RTHJ-S) est typiquement de 4,5 °C/W à 700 mA. Cette faible résistance thermique est obtenue grâce à la conception du boîtier céramique, qui conduit efficacement la chaleur loin de la puce LED.

3. Explication du système de classement

3.1 Lots de tension

La tension directe est triée en trois lots principaux : D04 (12,8–13,6 V), D05 (13,6–14,4 V), D06 (14,4–15,2 V). Cela permet aux clients de sélectionner des LED avec des tensions directes étroitement appariées pour des configurations en série ou en parallèle, minimisant le déséquilibre de courant.

3.2 Lots de flux radiatif

Le flux radiatif est classé en 1B42 (3550–4500 mW), 1B43 (4500–6300 mW) et 1B44 (6300–7100 mW) pour chaque gamme de longueurs d'onde. Le code de lot est indiqué sur l'étiquette du produit (par exemple, 1B43). Les lots de flux plus élevés nécessitent une meilleure gestion thermique pour maintenir la fiabilité.

3.3 Lots de longueurs d'onde

La série de produits comprend quatre variantes de longueurs d'onde : UBP (365–370 nm), UEP (380–390 nm), UGP (390–400 nm) et UIP (400–410 nm). Le code exact de longueur d'onde fait partie du suffixe du numéro de pièce (par exemple, RF-C65S6-UBP-AR-04).

4. Analyse des courbes de performance

4.1 Tension directe en fonction du courant direct

Les courbes VF–IF typiques à 25°C montrent que pour les versions 365 nm, 385 nm, 395 nm et 405 nm, la tension directe augmente avec le courant. À 700 mA, VF varie d'environ 12,8 V à 15,2 V selon le lot. À 1000 mA de crête, VF peut dépasser 15,5 V.

4.2 Flux radiatif relatif en fonction du courant direct

La sortie relative (normalisée à 700 mA) augmente presque linéairement avec le courant. À 700 mA, l'intensité relative est de 100 % ; à 350 mA, elle chute à environ 50 % ; à 140 mA, environ 20 %. Cette relation linéaire facilite les applications de gradation.

4.3 Dépendance à la température

À mesure que la température de soudure augmente, le flux radiatif relatif diminue. À 105°C, la sortie chute à environ 70 % de la valeur à 25°C. La courbe de déclassement du courant direct maximal montre qu'à 80°C ambiant, le courant admissible est réduit à environ 500 mA pour maintenir la température de jonction en dessous de 105°C.

4.4 Distribution spectrale

Le spectre est centré sur la longueur d'onde nominale avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) d'environ 10–15 nm. La version 365 nm a une émission négligeable au-delà de 400 nm, tandis que la version 405 nm s'étend légèrement dans la région violette visible.

4.5 Diagramme de rayonnement

L'angle de vue (2θ1/2) est de 60°, ce qui signifie que l'intensité est la moitié du pic à ±30° de l'axe optique. Le diagramme de rayonnement est de type lambertien mais légèrement plus étroit, adapté aux applications nécessitant une dispersion modérée du faisceau.

5. Informations mécaniques et d'emballage

5.1 Dimensions du boîtier et conception des plages

La LED a un corps carré de 6,6 mm × 6,6 mm avec une hauteur de 4,6 mm. La vue de dessous montre deux grandes plages d'anode et de cathode (3,94 mm × 2,90 mm chacune) plus une petite plage thermique. La polarité est indiquée par un chanfrein sur le boîtier. Des motifs de soudure recommandés (empreinte) sont fournis avec les dimensions ; la plage d'anode est de 6,30 mm × 3,94 mm et la plage de cathode est de 6,30 mm × 2,90 mm, avec un écart de 0,5 mm. Toutes les tolérances sont de ±0,2 mm sauf indication contraire.

5.2 Bande transporteuse et bobine

La LED est conditionnée dans une bande transporteuse d'une largeur de 16 mm, d'un pas de 4 mm et d'une profondeur de poche adaptée à la hauteur du boîtier. Chaque bobine contient 1000 pièces. Dimensions de la bobine : diamètre de la bride 325±1 mm, diamètre du moyeu 105±1 mm, largeur 20±0,5 mm, trou d'arbore 13,0±0,5 mm.

5.3 Informations sur l'étiquette

L'étiquette comprend le numéro de pièce, le numéro de spécification, le numéro de lot, le code de lot (Φe, VF, WLP), la quantité et la date. Le code de lot fournit le lot de flux radiatif (par exemple, 1B43), le lot de tension directe (par exemple, D05) et le code de longueur d'onde (par exemple, 365).

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Profil de soudure par refusion

Le profil de refusion recommandé : préchauffage de 150°C à 200°C pendant 60 à 120 secondes ; montée en température jusqu'à 217°C (max 3°C/s) ; temps au-dessus de 217°C jusqu'à 60 secondes ; température de crête 260°C pendant un maximum de 10 secondes (dans les 5°C du pic pendant max 30 secondes) ; refroidissement à max 6°C/s. Le temps total de 25°C au pic ne doit pas dépasser 8 minutes. Seuls deux cycles de refusion sont autorisés, avec moins de 24 heures entre les cycles pour éviter l'absorption d'humidité.

6.2 Soudure manuelle et réparation

Si la soudure manuelle est nécessaire, utilisez un fer à souder réglé en dessous de 300°C pendant moins de 3 secondes, et une seule fois. La réparation après refusion n'est pas recommandée ; si elle est inévitable, utilisez un fer à souder à double tête et vérifiez au préalable les caractéristiques de la LED.

6.3 Précautions de stockage et de manipulation

Avant d'ouvrir le sachet barrière contre l'humidité, stockez à ≤30°C et ≤75 % HR jusqu'à un an. Après ouverture, le produit doit être utilisé dans les 24 heures à ≤30°C/≤60 % HR. Si la carte indicatrice d'humidité montre une exposition ou si le temps de stockage est dépassé, faites cuire à 60±5°C pendant ≥24 heures avant utilisation. N'appliquez pas de force mécanique ou de vibration pendant le refroidissement après soudure. Évitez le refroidissement rapide.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Processus d'emballage

Chaque bobine est placée dans un sachet barrière contre l'humidité avec un dessiccant et une carte indicatrice d'humidité. Le sachet est scellé puis emballé dans une boîte en carton. La boîte est étiquetée avec la spécification du produit, la quantité et les avertissements de manipulation. Des précautions contre les décharges électrostatiques (DES) sont requises tout au long de la manipulation.

7.2 Tests de fiabilité

La LED répond aux critères de fiabilité suivants (taille d'échantillon 10 pièces, acceptation 0, rejet 1) :

• Refusion : 260°C, 10 sec, 3 cycles (JESD22-B106)
• Choc thermique : -40°C à 100°C, palier de 15 min, 100 cycles (JESD22-A106)
• Test de durée de vie : 25°C, 700 mA, 1000 heures (JESD22-A108)

Critères de défaillance : tension directe > 1,1× USL ; courant inverse > 2,0× USL ; flux radiatif<0,7× LSL.

8. Recommandations d'application

Le RF-C65S6 est idéal pour le durcissement UV des encres, adhésifs et revêtements, ainsi que pour la désinfection UV (notamment les variantes 365 nm et 385 nm). Il peut également être utilisé en photothérapie, détection de faux et excitation de fluorescence. Pour de meilleurs résultats, concevez le système avec un dissipateur thermique adéquat pour maintenir la température de soudure en dessous de 80°C. Utilisez des drivers à courant constant avec des résistances de limitation de courant appropriées. Assurez-vous que la LED n'est jamais exposée à une tension inverse pendant le fonctionnement. Dans les environnements à haute température ambiante, réduisez le courant direct conformément à la courbe température-courant pour éviter la surchauffe de la jonction.

9. Comparaison avec les technologies concurrentes

Comparée aux lampes à mercure conventionnelles, cette LED UV offre une mise en marche/arrêt instantanée, une durée de vie plus longue (évaluée à 1000 heures à 700 mA dans des conditions contrôlées), une tension de fonctionnement plus basse et aucune teneur en mercure. Le boîtier céramique offre une meilleure conductivité thermique que les boîtiers en plastique, permettant une densité de puissance plus élevée. Cependant, le coût initial par unité peut être plus élevé que celui des LED UV de faible puissance ; le coût total de possession est souvent inférieur en raison de la réduction de la maintenance et de la consommation d'énergie.

10. Foire aux questions

1. Puis-je alimenter cette LED à des courants supérieurs à 700 mA ?Le courant de crête peut atteindre 1000 mA (pulsé) mais un fonctionnement continu au-dessus de 700 mA peut dépasser la température de jonction maximale. Une gestion thermique appropriée est essentielle.
2. Quelle est la durée de vie typique ?Le test de fiabilité garantit 1000 heures à 700 mA et 25°C ; la durée de vie réelle dans des conditions réelles peut être plus longue si la température de jonction est maintenue en dessous de 105°C.
3. Puis-je utiliser cette LED pour la désinfection de l'eau ?Oui, en particulier la version 365 nm, mais assurez-vous que la LED est correctement scellée contre l'humidité. La LED elle-même n'est pas étanche ; le système doit fournir une protection environnementale.
4. Quel type de pâte à souder est recommandé ?Une soudure sans plomb avec un point de fusion autour de 217°C convient. Utilisez une épaisseur de pochoir de 0,1–0,15 mm pour garantir un volume de soudure approprié.
5. Comment nettoyer la LED après soudure ?Utilisez de l'alcool isopropylique. N'utilisez pas de nettoyage par ultrasons car cela pourrait endommager la lentille en silicone ou les fils de liaison.

11. Cas de conception pratiques

Cas 1 : Matrice de durcissement UV pour impression 3D.Une matrice linéaire de 10 LED (365 nm, lot 1B43) alimentées à 700 mA chacune, avec une puissance totale d'environ 52 W. Les LED sont montées sur un MCPCB en cuivre avec refroidissement par air forcé. La matrice atteint un éclairement uniforme de 200 mW/cm² sur une zone de 50 mm × 10 mm.

Cas 2 : Module de désinfection UV.Quatre LED de 385 nm (lot 1B42) sont disposées en matrice 2×2 avec un réflecteur pour concentrer la lumière dans un faisceau de 30°. Le module est utilisé pour la désinfection de surface dans une armoire médicale, fonctionnant à 500 mA pour réduire la charge thermique. Le système comprend une minuterie pour garantir une dose UV suffisante.

12. Principes sous-jacents

Les LED UV génèrent de la lumière par électroluminescence à partir d'une jonction p-n semi-conductrice. La région active est généralement basée sur des matériaux AlGaN ou InGaN, la longueur d'onde étant déterminée par le rapport indium/gallium. Le boîtier céramique utilise un substrat à haute conductivité thermique pour extraire la chaleur de la puce, et la lentille en quartz offre une transmission UV élevée et une protection mécanique. La LED est sensible aux décharges électrostatiques (DES) en raison de la fine couche de déplétion ; une protection DES appropriée lors de la fabrication et de l'assemblage est cruciale.

13. Tendances technologiques

Le marché des LED UV évolue vers des densités de puissance plus élevées et des coûts plus bas. Les développements futurs incluent une efficacité de conversion accrue (actuellement autour de 30 à 40 % pour l'UVA), des durées de vie plus longues et une fiabilité améliorée dans des conditions difficiles. Les modules multi-puces deviennent courants pour les applications haute puissance. La tendance inclut également l'intégration des LED UV avec des capteurs et une connectivité IoT pour les systèmes de désinfection intelligents. À mesure que la technologie mûrit, les LED UV continueront de remplacer les lampes à mercure traditionnelles dans davantage d'applications.