Fiche technique LED UVA ELUA2835TG0 - Boîtier 2.8x3.5mm - Tension directe 3.0-4.0V - 150mA - Longueur d'onde pic 360-400nm - Document technique FR

1. Vue d'ensemble du produit

La série ELUA2835TG0 représente une diode électroluminescente ultraviolet-A (UVA) compacte et haute performance, conçue pour les applications de technologie de montage en surface (SMT). Ce produit est conçu pour offrir une efficacité élevée et un fonctionnement fiable dans un encombrement minimal, le rendant adapté à une intégration dans des conceptions à espace restreint.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les avantages principaux de cette LED incluent sa faible consommation d'énergie, son large angle de vision de 100 degrés et son facteur de forme compact de 2,8 mm sur 3,5 mm. Elle intègre une protection intégrée contre les décharges électrostatiques (ESD) jusqu'à 2 KV, renforçant sa robustesse lors de la manipulation et de l'assemblage. Le dispositif est entièrement conforme aux réglementations RoHS, sans plomb, REACH de l'UE et sans halogène (avec Brome <900 ppm, Chlore <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm), le rendant adapté aux marchés mondiaux aux exigences environnementales strictes. Ses applications cibles se situent principalement dans le spectre UVA, notamment le durcissement UV pour ongles, les systèmes de détection de contrefaçon et les dispositifs de piégeage d'insectes.

2. Analyse approfondie des paramètres techniques

Cette section fournit une interprétation objective et détaillée des principaux paramètres techniques spécifiés dans la fiche technique.

2.1 Valeurs maximales absolues

Le dispositif est conçu pour un courant direct continu maximal (I_F) de 180 mA, bien qu'il fonctionne typiquement à 150 mA. La température de jonction maximale (T_J) est de 90 °C, ce qui est un paramètre critique pour la conception de la gestion thermique. La résistance thermique de la jonction à l'ambiance (R_th) est spécifiée à 15 °C/W. La plage de température de fonctionnement et de stockage est de -40 °C à +85 °C, indiquant une aptitude aux environnements sévères.

2.2 Caractéristiques photométriques et électriques

La nomenclature du produit révèle les spécifications détaillées. Par exemple, un numéro de pièce typique ELUA2835TG0-P6070SC53040150-VA1D(CM) indique une longueur d'onde pic dans la plage 360-370 nm (P6070) avec un flux radiant minimum de 210 mW (classe SC3), une valeur typique de 240 mW et un maximum de 270 mW. Sa tension directe (V_F) est spécifiée entre 3,0 V et 4,0 V à 150 mA. Une autre variante, ELUA2835TG0-P9000SC13040150-VA1D(CM), cible la longueur d'onde 390-400 nm avec des caractéristiques électriques similaires mais un flux radiant typique légèrement supérieur de 250 mW.

3. Explication du système de classement (Binning)

Le fabricant utilise un système de classement précis pour garantir la cohérence et permettre une flexibilité de conception.

3.1 Classement du flux radiant

Le flux radiant est catégorisé en classes telles que SC3 (210-250 mW), SC5 (250-270 mW), SC7 (270-300 mW) et SC9 (300-330 mW). Les mesures ont une tolérance de ±10 %. Les concepteurs peuvent sélectionner les classes en fonction de la puissance optique requise pour leur application.

3.2 Classement de la longueur d'onde pic

La longueur d'onde est étroitement contrôlée. Pour la région 365 nm, les classes sont W36A (360-365 nm) et W36B (365-370 nm). Pour la région 395 nm, les classes sont W39A (390-395 nm) et W39B (395-400 nm). La tolérance de mesure est de ±1 nm.

3.3 Classement de la tension directe

La tension directe est classée par incréments de 0,1 V de 3,0 V à 4,0 V (par exemple, 3031 pour 3,0-3,1 V, 3132 pour 3,1-3,2 V, etc.). Cela permet un meilleur appariement des courants lorsque plusieurs LED sont utilisées en série. La tolérance de mesure est de ±2 %.

4. Analyse des courbes de performance

La fiche technique fournit plusieurs graphiques caractérisant les performances dans différentes conditions. Toutes les courbes sont fournies pour les variantes 365 nm et 395 nm à une température de substrat de 25 °C sauf indication contraire.

4.1 Tension directe en fonction du courant direct (Courbe IV)

Le graphique montre une relation non linéaire typique des diodes. La tension directe augmente avec le courant. Au courant nominal de 150 mA, V_Fest d'environ 3,4 V pour la LED 365 nm et légèrement plus élevée pour la LED 395 nm. Cette information est cruciale pour la conception du pilote.

4.2 Flux radiant relatif en fonction du courant direct

Le flux de sortie augmente avec le courant mais montre des signes de saturation à des courants plus élevés, en particulier pour la LED 395 nm. Le fonctionnement à 150 mA semble se situer dans une région efficace avant une chute significative d'efficacité.

4.3 Distribution spectrale relative

Les graphiques montrent des pics d'émission étroits centrés autour de 365 nm et 395 nm, confirmant l'émission UVA. L'émission de lumière visible est minimale, ce qui est souhaitable pour les applications UV pures.

4.4 Dépendance à la température

Les paramètres clés sont tracés en fonction de la température du substrat à un courant fixe de 150 mA. Le flux radiant relatif diminue lorsque la température augmente, la LED 365 nm montrant un effet d'extinction thermique plus prononcé. La tension directe diminue linéairement avec l'augmentation de la température. La longueur d'onde pic se déplace vers des longueurs d'onde plus longues (décalage vers le rouge) avec l'augmentation de la température.

4.5 Courbe de déclassement (Derating)

Un graphique critique montre le courant direct maximal autorisé en fonction de la température du substrat. Lorsque la température augmente, le courant maximal de sécurité diminue linéairement. Cette courbe doit être respectée pour garantir que la température de jonction ne dépasse pas 90 °C et pour maintenir la fiabilité à long terme.

5. Informations mécaniques et de conditionnement

5.1 Dessin dimensionnel

Le dessin mécanique spécifie une taille de boîtier de 2,8 mm (longueur) sur 3,5 mm (largeur). La hauteur de la lentille est également définie. Les tolérances sont de ±0,2 mm sauf indication contraire. Le dessin identifie clairement les plots d'anode et de cathode. Une note critique spécifie que le plot thermique est électriquement connecté à la cathode. Les concepteurs doivent en tenir compte dans leur conception de circuit imprimé pour éviter les courts-circuits.

5.2 Manipulation et polarité

Un avertissement spécifique conseille de ne pas manipuler le dispositif par la lentille, car une contrainte mécanique peut provoquer une défaillance. La polarité est marquée sur le dispositif lui-même et correspond à la disposition des plots sur le dessin.

6. Recommandations de soudage et d'assemblage

6.1 Procédé de soudage par refusion

La LED est adaptée aux procédés de refusion SMT standard. La fiche technique fournit un graphique de profil de refusion générique indiquant les zones de température. Les recommandations clés incluent : éviter plus de deux cycles de refusion, minimiser les contraintes mécaniques sur la LED pendant le chauffage et ne pas plier le circuit imprimé après soudage. Ces étapes sont essentielles pour prévenir la défaillance des joints de soudure ou l'endommagement de la puce interne et des fils de liaison.

7. Conditionnement et informations de commande

7.1 Ruban et bobine pour émetteurs

Les LED sont fournies sur un ruban porteur embossé. Les dimensions du ruban sont fournies dans la fiche technique. Une bobine standard contient 2000 pièces, ce qui est typique pour les lignes d'assemblage automatisées de prélèvement et de placement.

7.2 Décodage de la nomenclature produit

La structure détaillée du numéro de pièce est entièrement expliquée. Elle code pour le fabricant, le spectre (UVA), la taille du boîtier (2835), le matériau du boîtier (PCT), le revêtement (Ag), l'angle de vision (100°), le code de longueur d'onde pic, la classe de flux radiant, la plage de tension directe (3,0-4,0 V), le courant direct (150 mA), le type de puce (Verticale), la taille de la puce (15 mil), la quantité de puces (1) et le type de processus (Dispensing). Cela permet une spécification précise lors de la commande.

8. Suggestions d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

Durcissement UV pour ongles :Les longueurs d'onde 365 nm et 395 nm sont efficaces pour durcir les vernis à ongles en gel. La lumière à 395 nm est plus visible (violet-bleu) et peut durcir légèrement plus lentement les couches superficielles, tandis que 365 nm est plus "invisible" et pénètre plus profondément.
Détection de contrefaçon :De nombreux éléments de sécurité, encres et papiers fluorescents réagissent sous des longueurs d'onde UVA spécifiques. Ces LED peuvent éclairer ces éléments pour vérification.
Pièges à insectes :De nombreux insectes volants sont attirés par la lumière UVA. Ces LED peuvent servir d'appât dans les tapettes électroniques ou les pièges de surveillance.

8.2 Considérations de conception

• Gestion thermique :Avec une résistance thermique de 15 °C/W et un T_Jmax de 90 °C, un dissipateur thermique approprié via le plot thermique/cathode est essentiel, en particulier lors d'un fonctionnement à des températures ambiantes ou des courants élevés.
• Alimentation en courant :Utilisez un pilote à courant constant réglé à 150 mA (ou moins selon la courbe de déclassement) pour garantir une sortie stable et une longue durée de vie. La classe de tension directe doit être prise en compte pour les configurations en série.
• Conception optique :Le large angle de vision de 100 degrés fournit un éclairage étendu. Pour des faisceaux focalisés, des optiques secondaires peuvent être nécessaires.
• Précautions ESD :Bien que classée pour 2 KV ESD, les procédures de manipulation ESD standard doivent toujours être suivies pendant l'assemblage.

9. Comparaison et différenciation technique

Bien que la fiche technique ne compare pas directement avec d'autres produits, les principaux points de différenciation de cette série peuvent être déduits. La combinaison d'un encombrement standard 2835 (compatible avec de nombreuses conceptions existantes), d'une protection ESD intégrée et de la conformité à plusieurs normes environnementales offre une solution équilibrée. La disponibilité de deux longueurs d'onde pic distinctes (365 nm et 395 nm) dans le même boîtier mécanique offre une flexibilité d'application. La structure de classement détaillée permet une grande cohérence en production de masse.

10. Questions fréquemment posées (Basées sur les paramètres techniques)

Q : Puis-je alimenter cette LED en continu à 180 mA ?
R : Non. La valeur maximale absolue de 180 mA est une limite de contrainte, pas une condition de fonctionnement. Le courant de fonctionnement nominal est de 150 mA. Un fonctionnement continu à 180 mA dépasserait probablement la température de jonction maximale et réduirait la durée de vie.

Q : Quelle est la différence entre le plot thermique et les plots électriques ?
R : Le plot thermique est électriquement connecté à la cathode. Cela signifie que votre conception de circuit imprimé doit connecter le plot thermique au même réseau que le plot de cathode. Il ne peut pas être utilisé comme dissipateur thermique isolé.

Q : Comment choisir entre la longueur d'onde 365 nm et 395 nm ?
R : Cela dépend de la sensibilité spectrale de votre application. 395 nm est plus proche de la lumière violette visible et est souvent utilisé là où un indice visible est acceptable (par exemple, lampes à ongles). 365 nm est de l'UVA plus profond, plus "invisible", et peut être meilleur pour les applications nécessitant de l'UV pur ou où des matériaux spécifiques fluorescents plus fortement à cette longueur d'onde.

Q : Que signifie la "Courbe de déclassement" pour ma conception ?
R : Elle définit le courant de fonctionnement maximal de sécurité à différentes températures ambiantes/du circuit imprimé. Par exemple, si la température de votre circuit imprimé au point de montage de la LED atteint 80 °C, le courant maximal autorisé chute considérablement en dessous de 150 mA. Vous devez concevoir votre système pour rester en dessous de cette courbe.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'un stylo d'inspection UV compact.Un concepteur a besoin d'un dispositif portable pour vérifier les billets. Il sélectionne l'ELUA2835TG0 pour sa petite taille et son classement ESD 2 KV (important pour un dispositif portable). Il choisit la variante 365 nm pour une forte fluorescence sur les fils de sécurité. Il conçoit un circuit imprimé simple avec une pile bouton, une résistance de limitation de courant réglée pour ~100 mA (pour prolonger la durée de vie de la batterie et rester dans des limites de sécurité sans refroidissement actif) et un interrupteur. Le plot thermique est connecté à la piste de cathode, qui est rendue aussi grande que possible sur le circuit imprimé pour servir de dissipateur thermique. Le large angle de vision élimine le besoin d'une lentille, simplifiant l'assemblage.

12. Introduction au principe de fonctionnement

Les LED UVA fonctionnent sur le principe de l'électroluminescence dans les matériaux semi-conducteurs. Lorsqu'une tension directe est appliquée à travers la jonction p-n, les électrons et les trous se recombinent, libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde spécifique de ces photons (dans la plage UVA, 315-400 nm) est déterminée par l'énergie de la bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés dans la puce LED, impliquant généralement du nitrure d'aluminium-gallium (AlGaN) ou des composés similaires. La structure de puce verticale mentionnée dans le numéro de pièce fait souvent référence à une conception où le courant électrique circule verticalement à travers la puce, ce qui peut offrir des avantages en termes de répartition du courant et de performance thermique par rapport aux structures latérales.

13. Tendances d'évolution

Le marché des LED UVA est poussé par des tendances vers la miniaturisation, l'augmentation de l'efficacité (flux radiant plus élevé par watt électrique) et l'amélioration de la fiabilité. Des développements sont en cours pour pousser les longueurs d'onde plus profondément dans les plages UVB et UVC pour les applications de stérilisation, mais l'UVA reste crucial pour le durcissement, la détection et l'éclairage spécialisé. L'intégration des LED UVA avec des capteurs et des pilotes intelligents pour un contrôle en boucle fermée de l'intensité est une tendance émergente. De plus, les progrès dans les matériaux de boîtier améliorent continuellement la résistance à la dégradation induite par les UV, ce qui est un facteur clé pour les performances à long terme dans les applications UVA où le boîtier lui-même est exposé à son propre rayonnement émis.