LTPL-C16FUVM365 자외선 LED 사양서 - 3.5x3.2x1.9mm - 3.5V - 160mW - 365nm 피크 파장 - 간체 중국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTPL-C16 시리즈는 자외선(UV) 응용 분야를 위해 설계된 고체 조명 기술의 중요한 진보를 나타냅니다. 이 제품은 발광 다이오드(LED)의 고유한 긴 수명과 높은 신뢰성, 그리고 기존 자외선 조명 기술을 대체하기에 충분한 강도를 결합한 혁신적이고 고효율이며 초소형 광원입니다. 그 미세한 외형 치수는 설계자에게 큰 자유도를 제공하며, 그 크기 대비 비교할 수 없는 밝기를 제공하여 다양한 산업 및 제조 공정에 새로운 가능성을 열어줍니다.

1.1 주요 특성 및 장점

이 소자의 핵심 장점은 그 설계 및 제조 공정에서 비롯됩니다:

• 자동화 호환성:이 장치는 표준 자동 실장 장비와 완벽하게 호환되어 인쇄회로기판(PCB) 상에서 대량의 비용 효율적인 조립이 가능합니다.
• 리플로우 솔더링 호환성:그 설계는 현대 전자 제조의 표준인 적외선(IR) 및 기상 리플로우 솔더링 공정을 견딜 수 있습니다.
• 표준화된 패키지:해당 소자는 EIA(전자 산업 연합) 표준 패키지 크기를 준수하여 업계 표준 표면 실장 시스템 및 테이프와의 호환성을 보장합니다.
• 집적 회로(IC) 호환성:그 전기적 특성은 일반적인 구동 IC를 사용한 직접 구동 또는 제어를 용이하게 하여 회로 설계를 단순화합니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 친환경 제품으로 제조되었으며, 무연(Pb-free)으로 RoHS(유해 물질 제한) 지침을 준수합니다.

1.2 목표 응용 분야

이 자외선 LED는 365nm 범위에서 컴팩트하고, 신뢰성 있으며, 효율적인 자외선 광원이 필요한 응용 분야를 위해 설계되었습니다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

• UV 경화:제조 및 조립 과정에서 접착제, 코팅제, 잉크 및 수지를 순간적으로 경화.
• UV 마킹 및 코딩:광화학 반응을 촉진하여 다양한 재료에 마킹 또는 코딩.
• UV 접합:전용 UV 경화 접착제를 활성화하고 경화.
• 인쇄 및 건조:인쇄 잉크 및 기타 착색 재료를 건조 및 경화.
• 형광 여기:재료를 형광 발광시켜 검출, 위조 방지 또는 장식 목적으로 사용됩니다.
• 통제된 자외선 조사가 필요한 소독, 분석 또는 치료 장비에 사용됩니다.2. 기술 사양 상세 설명

본 절에서는 사양서에 근거하여, 소자의 핵심 성능 파라미터에 대해 상세하고 객관적인 분석을 수행합니다. 별도로 명시되지 않는 한, 모든 사양은 주변 온도(Ta) 25°C에서 정의됩니다.

2.1 절대 최대 정격

이 등급 값들은 소자에 영구적인 손상을 초래할 수 있는 스트레스 한계를 정의합니다. 신뢰성 있는 설계에서는 이 한계에서 또는 이를 초과하여 동작하는 것을 보장해서는 안 되며, 피해야 합니다.

소비 전력 (Po):

• 160 mW. 이는 패키지가 열의 형태로 소산할 수 있는 최대 전력입니다.직류 순방향 전류 (If):
• 40 mA. 인가할 수 있는 최대 연속 순방향 전류입니다.역방향 전압 (Vr):
• 5 V. 역방향 바이어스 상태에서 이 전압을 초과하면 즉시 항복이 발생할 수 있습니다.동작 온도 범위 (Topr):
• -40°C ~ +85°C. 정상 동작이 가능한 주변 온도 범위입니다.보관 온도 범위 (Tstg):
• -40°C ~ +100°C.접합 온도 (Tj):
• 90°C. 반도체 접합 자체가 허용하는 최고 온도.2.2 광전 특성

이는 지정된 테스트 조건에서의 일반적인 성능 파라미터입니다.

복사 플럭스 (Φe):

• 순방향 전류(If) 20mA 시, 14-26 mW (최소값-일반값-최대값). 이는 자외선 스펙트럼에서의 총 광 출력입니다. 측정 허용 오차는 ±10%입니다.시야각(2θ1/2):
• 135도(전형값). 이는 방출되는 자외선의 강도가 최대치의 절반으로 감소하는 각도 범위를 정의합니다.피크 파장(λp):
• If=20mA일 때, 362.5-370 nm입니다. LED가 가장 많은 광 출력을 방출하는 특정 파장으로, 중심 파장은 약 365nm입니다. 허용 오차는 ±3nm입니다.순방향 전압(Vf):
• If=20mA일 때, 2.8-4.0 V입니다. 지정된 전류가 흐를 때 LED 양단에 발생하는 전압 강하입니다. 측정 허용 오차는 ±0.1V입니다.역방향 전류(Ir):
• 역방향 전압(Vr)이 1.2V일 때, 최대 10 µA입니다. 이 매개변수는 제너 다이오드와 유사한 특성을 확인하기 위해 테스트되지만, 해당 소자는역방향 동작을 위해 설계되지 않았습니다.장시간 역방향 바이어스는 고장을 유발할 수 있습니다.열저항(Rθj-s):
• 53 °C/W(전형값). 이 핵심 파라미터는 열이 반도체 접합부(j)에서 솔더 접점 또는 케이스(s)로 전달되는 효율을 나타냅니다. 값이 낮을수록 방열 성능이 더 좋음을 의미합니다.2.3 열 관리 고려사항

53°C/W의 열저항은 핵심 설계 요소입니다. 예를 들어, 최대 정격 전력 소비 160mW에서 솔더 접점(solder point)에서 접합부(junction)까지의 온도 상승은 약 160mW * 53°C/W = 8.5°C입니다. 설계자는 PCB 및 시스템 설계가 접합부 온도(Tj)가 그 최대값인 90°C를 초과하지 않도록 충분히 낮은 수준으로 솔더 접점 온도를 유지하도록 해야 합니다. 특히 고전류 또는 고주변 온도에서 동작할 때 더욱 그렇습니다. Tj를 초과하면 수명이 단축되고 방사 출력이 감소합니다.

3. Binning Code 시스템 설명

핵심 파라미터에 따라, 동일한 생산 로트 내에서 일관성을 보장하기 위해 소자가 서로 다른 성능 등급으로 분류됩니다. 등급 코드는 포장에 표시됩니다.

3.1 순방향 전압(Vf) 등급 분류

If=20mA에서 측정 시, 소자는 세 개의 전압 등급(V1, V2, V3)으로 분류됩니다. 이를 통해 설계자는 병렬 스트링에서 전류 매칭이 중요한 응용 분야에 대해 유사한 전압 강하를 가진 LED를 선택하거나 전원 요구 사항을 더 정확하게 예측할 수 있습니다.

3.2 방사 플럭스(Φe) 등급 분류

광 출력은 여섯 개의 등급(R3 ~ R8)으로 분류되며, 각 등급은 If=20mA에서 14mW부터 26mW까지 2mW 범위를 나타냅니다. 이를 통해 필요한 자외선 강도에 따라 선택하여 다중 LED 어레이에서의 휘도 매칭을 구현할 수 있습니다.

3.3 피크 파장(λp) 등급 분류

중심 발광 파장은 세 개의 좁은 범위(P3M2, P3N1, P3N2)로 분류되며, 각 범위는 365nm 목표 파장을 중심으로 2.5nm에 걸쳐 있습니다. 이는 경화 공정에서 특정 광개시제를 활성화하는 것과 같이 특정 자외선 파장에 민감한 응용 분야에 매우 중요합니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 실제 조건에서 소자의 동작을 이해하는 데 중요한 여러 특성 곡선을 제공합니다.

4.1 상대 방사 플럭스 vs. 순방향 전류

이 곡선은 광 출력(복사 플럭스)이 순방향 전류에 따라 초선형적으로 증가함을 보여줍니다. 더 높은 전류로 구동하면 더 많은 자외선 출력을 얻을 수 있지만, 이는 전력 소비와 접합 온도를 증가시켜 효율 저하와 가속화된 노화를 초래합니다. 20mA의 일반적인 테스트 조건은 균형 잡힌 동작점을 나타냅니다.

4.2 순방향 전류 vs. 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 곡선은 전형적인 다이오드 지수 관계를 보여줍니다. "무릎" 전압은 약 3V입니다. 이 곡선은 단순한 저항을 사용하든 정전류 드라이버를 사용하든, 전류 제한 회로 설계에 매우 중요합니다.

4.3 상대 방사 플럭스 vs. 접합 온도

이 그래프는 LED 출력의 음의 온도 계수를 설명합니다. 접합 온도(Tj)가 상승함에 따라 복사 플럭스가 감소합니다. 이는 시간이 지남에 따라 그리고 다양한 작동 조건에서 일관된 자외선 출력을 유지하기 위해 응용 분야에서 효과적인 열 관리가 극도로 중요함을 강조합니다.

4.4 상대 방출 스펙트럼

스펙트럼 그래프는 피크 파장(예: ~365nm)을 중심으로 한 좁은 가우시안 분포를 보여줍니다. 반치폭(FWHM)은 자외선 LED의 전형적인 특성으로, 상대적으로 순수한 UV-A 대역의 빛을 방출하며 눈에 띄는 가시광선이나 적외선 누출이 없음을 나타냅니다.

5. 기계적 및 패키징 정보

5.1 외형 치수

해당 소자는 초소형 표면 실장 패키지를 채택합니다. 주요 치수(밀리미터)는 대략 길이 3.5mm, 너비 3.2mm, 높이 1.9mm입니다. 캐소드는 일반적으로 패키지 상의 표시로 식별됩니다. 소스 파일에 상세한 치수 도면이 제공되며, 표준 공차는 ±0.1mm입니다.

5.2 권장 PCB 패드 레이아웃

적외선 또는 기상 리플로우 솔더링을 위한 패드 패턴 설계가 제공됩니다. 이 패턴은 올바른 솔더 접합 형성, 기계적 안정성, 그리고 LED의 방열 패드(있는 경우) 또는 리드에서 PCB 구리층으로의 효과적인 열 전달을 보장하도록 최적화되었습니다. 이 권장사항을 준수하는 것은 신뢰성에 매우 중요합니다.

6. 조립, 솔더링 및 취급 지침

6.1 리플로우 솔더링 온도 프로파일

무연(Pb-free) 솔더링 공정을 위한 상세한 온도-시간 프로파일이 지정됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

예열:

• 150-200°C, 최대 120초.피크 온도:
• 패키지 표면에서 측정 시 최대 260°C.액상선 이상 시간(TAL):
• 표준 IPC 가이드라인 범위 내에서 권장됩니다.냉각 속도:
• 열 충격으로 인한 응력 발생 가능성이 있으므로, 피크 온도에서의 급속 냉각은 권장하지 않습니다.LED에 가해지는 열 응력을 최소화하기 위해, 신뢰성 있는 솔더 접합을 형성할 수 있는 최대한 낮은 솔더링 온도를 사용하는 것이 항상 바람직합니다.

6.2 수동 솔더링

수동 솔더링이 불가피한 경우, 각별한 주의가 필요합니다:

인두기 온도:

• 최대 300°C.용접 시간:
• 각 용접점은 최대 3초.제한:
• 용접은 한 번만 수행해야 합니다. 재작업은 강력히 권장하지 않습니다.6.3 세정

지정되지 않은 화학 세정제는 LED 패키지를 손상시킬 수 있습니다. 솔더링 후 세정이 필요한 경우, 유일하게 권장하는 방법은 LED를 상온의 에탄올 또는 이소프로필 알코올에 1분 이내로 담그는 것입니다.

6.4 정전기 방전(ESD) 예방 조치

자외선 LED는 정전기 방전(ESD) 및 전압 서지에 민감합니다. 취급 및 조립 과정에서 적절한 ESD 대책을 반드시 취해야 합니다:

정전기 방지 손목띠나 장갑을 사용하십시오.

• 모든 장비, 공구 및 작업대가 올바르게 접지되었는지 확인하십시오.
• 도전성 또는 정전기 방지 패드를 사용하십시오.
• 6.5 습도 민감성 및 보관

JEDEC 표준 J-STD-020에 따르면, 본 제품은 습도 민감도 등급(MSL) 3급으로 분류됩니다.

진공 밀봉 백:

• ≤30°C 및 ≤90% 상대습도(RH) 조건에서 보관하십시오. 건조제가 들어 있는 원래의 방습 백 안에서 유통기한은 1년입니다.개봉 백:
• 개봉 후에는 ≤30°C 및 ≤60% RH 조건에서 보관하십시오. 백을 개봉한 시점부터 용접을 위한 "워크숍 수명"은 168시간(7일)입니다.베이킹:
• 습도 지시 카드가 분홍색(≥10% RH)으로 변하거나 워크숍 수명을 초과한 경우, 사용 전에 LED를 60°C에서 최소 48시간 동안 베이킹해야 합니다. 베이킹 후 남은 모든 소자는 새 건조제와 함께 원래 포장에 다시 밀봉해야 합니다.7. 포장 및 주문 정보

7.1 테이핑 및 릴 사양

부품은 자동 조립을 위해 캠 스타일 캐리어 테이프 형태로 제공됩니다.

릴 사이즈:

• 표준 7인치(178mm) 릴.권당 수량:
• 일반적으로 1500개.포켓 밀봉:
• 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다.누락된 부품:
• 규격에 따르면, 최대 연속으로 두 개의 LED 램프가 누락될 수 있습니다.기준:
• 포장은 EIA-481-1-B 규격을 준수합니다.소스 파일에 캐리어 테이프, 커버 테이프 및 릴의 상세 치수가 제공됩니다.

8. 애플리케이션 설계 시 고려사항

8.1 구동 방법

LED는 전류 구동 소자입니다. 신뢰할 수 있고 일관된 동작을 위해,

반드시정전압원이 아닌 정전류원으로 구동되어야 합니다. 전압원으로 구동할 경우 열 폭주 및 손상이 발생할 수 있습니다. 여러 개의 LED를 연결할 때는 각 소자를 통과하는 전류가 동일하도록 보장하는 직렬 연결을 선호합니다. 병렬 연결이 불가피한 경우, 순방향 전압(Vf)의 자연적 차이를 보상하고 균일한 광도를 보장하기 위해 각 분기마다 별도의 전류 제한 저항 또는 별도의 드라이버를 사용하는 것이 강력히 권장됩니다.8.2 방열 및 PCB 설계

53°C/W의 열저항(Rθj-s)을 고려할 때, PCB가 주요 방열판 역할을 합니다. 충분한 구리 두께(예: 2온스)의 PCB를 사용하십시오. LED 아래와 주변의 구리 패드를 가능한 한 크게 설계하십시오. 패드를 내부 접지층 또는 하단 구리층에 연결하는 열전도 비아는 방열을 크게 개선할 수 있습니다. 고출력 또는 고주변 온도 응용 분야에서는 금속 기판 PCB(MCPCB)나 능동 냉각과 같은 추가적인 열 관리 조치를 고려하십시오.

8.3 광학 설계

135도의 광각은 넓은 방출 패턴을 제공합니다. 자외선을 집중시키거나 콜리메이트해야 하는 응용 분야에서는 렌즈나 반사경과 같은 2차 광학 장치를 반드시 사용해야 합니다. 이러한 광학 장치의 재료는 UV-A 광선에 투명해야 합니다(예: 특수 유리, 석영, 또는 아크릴과 같은 자외선 투과 플라스틱). 표준 광학 재료는 자외선을 흡수할 수 있습니다.

8.4 안전 및 신뢰성 면책 조항

이 소자는 일반 전자 장비용으로 설계되었습니다. 항공, 운송, 의료 생명 유지 시스템 또는 원자력 제어와 같이 고장이 생명, 건강 또는 안전에 직접적인 위험을 초래할 수 있는 응용 분야를 위해 설계되거나 인증되지 않았습니다. 이러한 응용 분야에서는 부품 제조업체에 문의해야 하며, 고신뢰성(hi-rel) 또는 의료용으로 인증된 특수 부품을 사용해야 할 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 시장 배경

9.1 기존 자외선 광원 대비 장점

수은 증기 램프 등 기존 자외선 광원과 비교하여, 이 LED는 다음과 같은 장점을 제공합니다:

즉시 켜기/끄기:

• 예열 또는 냉각 시간이 필요하지 않습니다.긴 수명:
• 수만 시간으로, 형광등은 수천 시간에 불과합니다.높은 에너지 효율:
• 더 높은 방사 효율로, 더 많은 전기 에너지를 유용한 자외선으로 변환합니다.컴팩트한 크기와 설계 유연성:
• 소형 휴대용 장치에 통합 가능합니다.저온 운전:
• 빔 내 적외선(열) 방사가 극히 적습니다.환경 안전:
• 수은을 포함하지 않습니다.파장 특이성:
• 불필요한 부반응 또는 가열을 줄이기 위해 협대역 빛을 방출합니다.9.2 설계 상충 관계와 고려 사항

크기에 비해 강력한 출력을 지녔지만, 단일 LED의 총 자외선 출력은 기존 램프보다 낮습니다. 동등한 총 조사도를 달성하려면 일반적으로 LED 어레이가 필요하며, 이는 열 관리, 전류 구동 및 광학적 균일성에 대한 설계 과제를 제기합니다. 단위 광파워당 초기 부품 비용은 더 높을 수 있지만, 이는 일반적으로 에너지, 유지보수 및 시스템 수명 측면에서의 절감 효과로 상쇄됩니다.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 권장 동작 전류는 얼마입니까?

데이터시트는 20mA에서 이 소자를 특성화하며, 이는 일반적이고 안정적인 동작점입니다. 절대 최대치인 40mA까지 구동할 수 있지만, 이는 접합 온도를 증가시켜 수명을 단축하고 효율(루멘 매 와트)을 저하시킬 수 있습니다. 20mA 이상으로 동작하기 전에 상세한 열 설계 분석이 필요합니다.

10.2 이 LED를 3.3V 또는 5V 논리 전원으로 직접 구동할 수 있습니까?

직접 구동할 수 없습니다. 순방향 전압 범위는 2.8V에서 4.0V입니다. 5V 전원과 함께 간단한 직렬 저항을 사용하여 전류를 제한할 수 있습니다. 3.3V 전원의 경우, LED의 Vf가 높은 범위(예: 3.6V-4.0V)에 있으면 충분한 전압 여유가 없을 수 있으며, 이때는 부스트 컨버터나 전용 LED 구동 IC가 필요합니다. 최적의 성능과 수명을 위해 항상 정전류 회로를 사용해야 합니다.

10.3 봉지에 표기된 분급 코드를 어떻게 해석합니까?

빈 코드는 순방향 전압(V), 복사 플럭스(R), 피크 파장(P)의 성능 그룹을 나타내는 문자와 숫자의 조합입니다(예: V2R5P3N1). 해당 로트의 각 파라미터에 대한 구체적인 범위를 확인하려면 섹션 3의 빈 코드 표를 참조하십시오.

10.4 안과 보호가 필요한가요?

UV-A 복사(315-400nm)는 UV-B나 UV-C처럼 즉각적인 손상을 일으키지는 않지만, 장시간 또는 고강도 노출은 눈(광각막염)과 피부(조기 노화, 암 위험 증가)에 해를 끼칠 수 있습니다. 이러한 LED를 사용하거나 테스트할 때는 자외선 차단 안전 고글 또는 안면 보호구와 같은 적절한 개인 보호 장비(PPE)를 반드시 사용하십시오.

Yes.11. 실제 적용 예시

시나리오: 접착제 경화용 소형 휴대용 UV 경화 스포트라이트를 설계합니다.

구동 회로:

1. 리튬 이온 배터리(표준 3.7V)로부터 20mA의 정전류를 공급할 수 있는 LED 구동 IC를 사용한다. 이 드라이버는 시간에 따른 배터리 전압 강하를 보상할 것이다.열 설계:
2. LED를 소형 전용 금속 기판 PCB(MCPCB) 스타 보드에 장착한다. 그런 다음 이 MCPCB를 장치의 알루미늄 외관에 연결하여 외관이 방열판 역할을 하도록 한다.광학 부품:
3. 간단한 석영 유리창이 LED를 보호한다. 더 집속된 빔을 얻기 위해 자외선 투과 재료로 만들어진 소형 콜리메이터 렌즈를 추가할 수 있다.제어:
4. 순간 스위치와 타이머 회로를 포함하여 노출 시간을 제어하며, 이는 경화 균일성을 보장하고 연속 작동으로 인한 과열을 방지한다.기술 원리와 동향

12.1 작동 원리

자외선 LED의 작동 원리는 가시광선 LED와 동일합니다: 반도체 p-n 접합에서의 전계발광. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 활성 영역(이 파장대의 경우 일반적으로 질화알루미늄갈륨 - AlGaN으로 제작됨)에서 재결합합니다. 재결합 과정에서 방출된 에너지는 광자의 형태로 방출됩니다. 빛의 특정 파장(색상)은 반도체 재료의 밴드갭 에너지에 의해 결정됩니다. 약 3.4 eV의 밴드갭은 약 365nm(UV-A)의 광자에 해당합니다.

12.2 산업 동향

자외선 LED 시장은 몇 가지 주요 트렌드에 의해 주도되고 있습니다:

출력 및 효율의 지속적 향상:

• 에피택셜 성장과 칩 설계의 지속적인 개선은 더 높은 방사 플럭스와 향상된 전기-광 변환 효율을 이끌어, 더 강력하고 컴팩트한 시스템을 가능하게 합니다.더 짧은 파장:
• 방역, 수처리 및 의료 치료를 위해 효율적인 UV-B 및 UV-C LED(최대 250nm까지) 개발에 집중된 대규모 연구 개발 작업이 진행 중이며, 이는 새로운 시장에서 기존 수은등에 도전하고 있습니다.비용 절감:
• 규모의 경제와 제조 공정 개선으로 인해 밀리와트당 자외선 출력 비용이 꾸준히 하락하고 있으며, 이는 산업 전반의 채택을 가속화하고 있습니다.시스템 통합:
• 트렌드에는 드라이버, 센서 및 다중 LED 칩을 스마트하고 모듈식 자외선 방출기 패키지에 통합하여 설계를 용이하게 하고 더욱 제어된 애플리케이션을 구현하는 것이 포함됩니다.트렌드에는 드라이버, 센서 및 다중 LED 칩을 스마트하고 모듈식 자외선 방출기 패키지에 통합하여 설계를 용이하게 하고 더욱 제어된 애플리케이션을 구현하는 것이 포함됩니다.