LTPL-C034UVG405 UV LED 데이터시트 - 405nm 피크 파장 - 3.6V 정격 순방향 전압 - 4.4W 최대 전력 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

LTPL-C034UVG405는 UV 경화 및 기타 일반적인 UV 공정과 같은 까다로운 응용 분야를 위해 설계된 고출력 자외선 발광 다이오드입니다. 본 제품은 고체 조명의 장수명 및 고신뢰성과 높은 방사 출력을 결합하여 기존 UV 광원에 대한 에너지 효율적인 대안을 제공합니다. 이는 더 큰 설계 유연성을 가능하게 하며 고체 UV 기술이 기존 UV 시스템을 대체할 새로운 기회를 창출합니다.

1.1 주요 특징

• 집적 회로 호환 구동.
• RoHS 지침 준수 및 무연.
• 기존 UV 광원 대비 낮은 운영 비용.
• 고체 소자 신뢰성으로 인한 유지보수 요구 사항 감소.

2. 절대 최대 정격

다음 정격은 소자에 영구적 손상이 발생할 수 있는 한계를 정의합니다. 모든 파라미터는 주변 온도 25°C에서 지정됩니다.

• DC 순방향 전류 (If):1000 mA
• 전력 소비 (Po):4.4 W
• 동작 온도 범위 (Topr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 범위 (Tstg):-55°C ~ +100°C
• 접합 온도 (Tj):125°C

중요 참고사항:역방향 바이어스 조건에서 LED를 장시간 동작시키면 소자 손상 또는 고장이 발생할 수 있습니다.

3. 전기-광학 특성

다음 특성은 주변 온도 25°C 및 전형적인 동작 조건인 순방향 전류 700mA에서 측정됩니다.

• 순방향 전압 (Vf):최소 3.2V, 전형 3.6V, 최대 4.4V.
• 방사 플럭스 (Φe):최소 1225 mW, 전형 1415 mW, 최대 1805 mW. 이는 적분 구를 사용하여 측정한 총 방사 출력입니다.
• 피크 파장 (λp):최소 400 nm, 최대 410 nm.
• 시야각 (2θ1/2):전형적으로 130도.
• 접합-납땜점 열저항 (Rthjs):전형적으로 4.1 °C/W. 측정 허용 오차는 ±10%입니다.

4. 빈 코드 시스템

LED는 응용 분야의 일관성을 보장하기 위해 주요 파라미터에 따라 빈으로 분류됩니다. 빈 코드는 각 포장 봉지에 표시됩니다.

4.1 순방향 전압 (Vf) 빈닝

• V1:3.2V ~ 3.6V
• V2:3.6V ~ 4.0V
• V3:4.0V ~ 4.4V
• 허용 오차: ±0.1V

4.2 방사 플럭스 (mW) 빈닝

• ST:1225 mW ~ 1325 mW
• TU:1325 mW ~ 1430 mW
• UV:1430 mW ~ 1545 mW
• VW:1545 mW ~ 1670 mW
• WX:1670 mW ~ 1805 mW
• 허용 오차: ±10%

4.3 피크 파장 (Wp) 빈닝

• P4A:400 nm ~ 405 nm
• P4B:405 nm ~ 410 nm
• 허용 오차: ±3 nm

5. 성능 곡선 분석

다음 전형 곡선들은 다양한 조건(별도 명시 없는 한 주변 온도 25°C)에서 소자의 동작 특성을 보여줍니다.

5.1 상대 방사 플럭스 대 순방향 전류

이 곡선은 방사 출력이 순방향 전류에 따라 증가하지만, 높은 전류에서 열 영향 및 효율 저하로 인해 비선형 동작을 나타낼 수 있음을 보여줍니다.

5.2 상대 스펙트럼 분포

스펙트럼 플롯은 405nm 피크 파장을 중심으로 한 좁은 방출 대역을 확인시켜 주며, 이는 UV LED의 특징이며 특정 광개시제 경화에 적합합니다.

5.3 방사 패턴 (시야각)

방사 특성 플롯은 전형적인 130도 시야각을 보여주며, 광축으로부터 각도의 함수로서의 강도 분포를 나타냅니다.

5.4 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

I-V 곡선은 다이오드의 전류와 전압 사이의 지수적 관계를 보여주며, 적절한 정전류 구동기 설계에 중요합니다.

5.5 상대 방사 플럭스 대 접합 온도

이 그래프는 상승하는 접합 온도가 광 출력에 미치는 부정적 영향을 강조합니다. 방사 플럭스는 온도가 증가함에 따라 감소하므로 효과적인 열 관리의 필요성을 강조합니다.

5.6 순방향 전류 디레이팅 곡선

이 곡선은 케이스 온도의 함수로서 허용 가능한 최대 순방향 전류를 지정합니다. 신뢰성을 보장하고 최대 접합 온도를 초과하지 않도록 하려면, 더 높은 주변 온도에서 동작할 때 구동 전류를 감소시켜야 합니다.

6. 신뢰성 시험 요약

본 소자는 포괄적인 신뢰성 시험을 거쳤으며, 샘플 크기 기준으로 보고된 고장은 없습니다. 시험 항목은 다음과 같습니다:

• 저온 동작 수명 (LTOL):-10°C 케이스 온도, 700mA, 1000시간.
• 상온 동작 수명 (RTOL):25°C, 1000mA, 1000시간.
• 고온 동작 수명 (HTOL):85°C 케이스 온도, 700mA, 1000시간.
• 습열 동작 수명 (WHTOL):60°C/90% 상대습도, 700mA, 500시간.
• 열 충격 (TMSK):-40°C ~ 125°C, 100 사이클.
• 리플로우 납땜 내열성:피크 260°C, 10초, 2 사이클.
• 납땜성 시험:245°C, 5초, 무연 솔더.

손상 기준:시험 후, 순방향 전압이 전형 전류에서 측정된 초기값 대비 ±10% 이상 변하거나, 방사 플럭스가 -30% 이상 저하된 경우 소자를 고장으로 간주합니다.

7. 기계적 및 조립 정보

7.1 외형 치수 및 PCB 패드 레이아웃

본 데이터시트는 밀리미터 단위의 치수를 포함한 상세한 기계 도면을 제공합니다. 주요 참고사항은 다음과 같습니다:

• 일반 치수 허용 오차: ±0.2mm.
• 렌즈 높이 및 세라믹 기판 길이/폭 허용 오차: ±0.1mm.
• 열 패드는 애노드 및 캐소드 패드와 전기적으로 절연(중성)되어 있습니다.
• 적절한 납땜 및 열 전도를 보장하기 위해 권장 인쇄 회로 기판 부착 패드 레이아웃이 제공됩니다.

7.2 납땜 가이드라인

리플로우 납땜 프로파일:피크 본체 온도가 260°C를 초과하지 않는 권장 온도 프로파일이 제공됩니다. 피크 온도에서의 급속 냉각은 권장되지 않습니다.

핸드 납땜:최대 300°C, 최대 2초, 1회만 가능.

일반 참고사항:

• 모든 온도 기준은 패키지 본체 상단을 의미합니다.
• 가능한 가장 낮은 납땜 온도가 바람직합니다.
• 리플로우 납땜은 최대 3회까지 수행 가능합니다.
• 딥 납땜 방식은 권장되지 않으며 보증되지 않습니다.

7.3 포장

LED는 자동화 조립을 위해 EIA-481-1-B 규격을 준수하는 테이프 및 릴에 공급됩니다.

• 테이프 치수:포켓 크기 및 테이프 구조를 지정하는 상세 도면이 제공됩니다.
• 릴 치수:7인치 릴 기준으로 제공됩니다.
• 포장:7인치 릴당 최대 500개. 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다. 최대 2개의 연속 누락 소자가 허용됩니다.

8. 응용 가이드라인 및 주의사항

8.1 구동 방식

LED는 전류 구동 소자입니다. 안정적인 동작과 장수명을 보장하려면 정전압원이 아닌 정전류원으로 구동되어야 합니다. 적절한 전류 제한 회로 또는 전용 LED 구동 IC가 필수적입니다.

8.2 열 관리

최대 4.4W의 전력 소산과 출력 및 수명이 접합 온도에 민감함을 고려할 때, 효과적인 방열은 매우 중요합니다. 접합에서 납땜점까지의 낮은 열저항(전형 4.1 °C/W)은 열 전달을 용이하게 하지만, PCB에서 주변 환경까지의 전체 시스템 열 경로는 특히 높은 전류 또는 따뜻한 환경에서 동작할 때 주의 깊게 설계되어야 합니다.

8.3 세척

납땜 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올과 같은 알코올계 용제만 사용하십시오. 지정되지 않은 화학 세정제 사용은 LED 패키지 재질을 손상시킬 수 있습니다.

9. 기술 비교 및 설계 고려사항

9.1 기존 UV 광원 대비 장점

수은 증기 램프 또는 기타 기존 UV 기술과 비교하여, 본 UV LED는 다음을 제공합니다:

• 즉시 켜기/끄기:예열 또는 냉각 시간이 없어 더 빠른 공정 사이클이 가능합니다.
• 장수명:상당히 긴 동작 수명으로 교체 빈도 및 유지보수 비용을 줄입니다.
• 에너지 효율:더 높은 전기-광 변환 효율로 운영 전력 비용을 낮춥니다.
• 소형 크기 및 설계 자유도:작은 폼 팩터로 좁은 공간에 통합이 가능하며 경화 시스템을 위한 새로운 폼 팩터를 가능하게 합니다.
• 더 시원한 동작:매우 적은 적외선을 방출하여 대상 기판의 열 부하를 줄입니다.
• 환경 안전성:수은을 포함하지 않아 RoHS 및 기타 환경 규정에 부합합니다.

9.2 UV 경화 시스템 설계 고려사항

• 광학 설계:130도 빔을 더 집중된 스팟 또는 라인으로 초점을 맞추어 효율적인 경화를 위해 렌즈 또는 반사경이 필요할 수 있습니다.
• 구동기 선택:최대 1000mA를 공급할 수 있고 적절한 디밍/펄싱 기능을 갖춘 정전류 구동기가 필요합니다. 구동기는 순방향 전압 빈 분포(3.2V ~ 4.4V)를 고려해야 합니다.
• 방열판 설계:PCB는 충분한 열 비아 및 구리 면적으로 설계되어야 합니다. 고출력 어레이의 경우 외부 알루미늄 방열판이 종종 필요합니다.
• 파장 매칭:405nm 피크 파장이 경화 접착제, 잉크 또는 코팅에 사용된 광개시제에 최적인지 확인하십시오.

10. 자주 묻는 질문 (FAQ)

10.1 이 LED의 전형 동작 전류는 얼마입니까?

전기-광학 특성 및 빈 코드는 순방향 전류 700mA에서 지정되며, 이는 출력과 수명을 균형 있게 고려한 전형적인 동작점으로 간주됩니다. 절대 최대 연속 전류는 1000mA이지만, 이 수준에서 동작하려면 우수한 열 관리가 필요합니다.

10.2 방사 플럭스는 어떻게 측정됩니까?

방사 플럭스(밀리와트)는 LED에서 방출되는 총 광 출력으로, 모든 각도에서 빛을 포착하는 적분 구를 사용하여 측정됩니다. 이는 인간 눈의 민감도에 따라 가중치가 부여되는 광속(루멘)과 다르며, UV 광원에는 적용되지 않습니다.

10.3 여러 LED를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있습니까?

정전류 구동기를 사용할 때는 일반적으로 직렬 연결이 선호되며, 이는 각 LED를 통해 동일한 전류가 흐르도록 보장합니다. 소자 간 순방향 전압 변동으로 인해 전류 분배가 불균일해지고 과구동될 수 있으므로, 각 LED 스트링에 대한 개별 전류 균형 저항 없이는 병렬 연결은 권장되지 않습니다.

10.4 접합 온도가 성능에 미치는 영향은 무엇입니까?

성능 곡선에서 보여주듯이, 접합 온도가 증가하면 방사 플럭스 출력이 감소(효율 저하)하고 장기적 열화를 가속화하여 소자의 수명을 단축시킬 수 있습니다. 적절한 방열을 통해 낮은 접합 온도를 유지하는 것은 일관된 성능과 신뢰성에 가장 중요합니다.

11. 동작 원리 및 기술 동향

11.1 기본 동작 원리

본 UV LED는 반도체 소자입니다. 순방향 전압이 인가되면, 전자와 정공이 반도체 칩의 활성 영역 내에서 재결합하며 광자의 형태로 에너지를 방출합니다. 특정 재료(예: 질화갈륨 기반 화합물) 및 양자 우물 구조는 자외선 스펙트럼, 특히 405nm 근처에서 광자를 생성하도록 설계되었습니다.

11.2 산업 동향

UV LED 시장은 인쇄, 접착제, 코팅 및 살균과 같은 산업 전반에 걸쳐 수은 램프를 대체하는 데 의해 주도됩니다. 주요 동향에는 단일 발광체의 출력 증가, 벽면 플러그 효율 개선, 살균용 더 짧은 파장 UVC LED 개발, 밀리와트당 비용 감소가 포함됩니다. LTPL-C034UVG405는 산업용 경화 응용 분야를 위한 견고한 고출력 솔루션을 제공하는 동향에 부합합니다.