LTPL-C036UVG395 UV LED 데이터시트 - 395nm 피크 파장 - 3.7V 정격 - 4.4W 최대 - 한국어 기술 문서

1. 제품 개요

본 제품 시리즈는 자외선(UV) 경화 공정 및 기타 일반적인 UV 응용 분야를 위해 설계된 고급 에너지 효율 광원입니다. 발광 다이오드(LED) 기술에 내재된 긴 수명과 높은 신뢰성을 기존 UV 광원 수준의 강도와 성공적으로 결합하였습니다. 이 조합은 상당한 설계 유연성을 제공하며, 고체 상태 UV 조명이 오래되고 효율성이 낮은 기존 UV 기술을 대체할 새로운 길을 열어줍니다.

1.1 주요 특징 및 장점

• 집적 회로(I.C.) 호환성:현대적인 전자 회로 및 제어 시스템에 쉽게 통합되도록 설계되었습니다.
• 환경 규정 준수:본 제품은 유해물질 제한(RoHS) 지침을 완전히 준수하며, 무연(Pb-free) 공정으로 제조됩니다.
• 운영 비용 절감:높은 전기 효율과 감소된 에너지 소비로 인해 기존 UV 광원에 비해 전반적인 운영 비용이 낮습니다.
• 유지보수 비용 절감:LED의 고체 상태 특성으로 인해 제품 수명 동안 유지보수 요구 사항과 관련 비용이 크게 감소합니다.
• 설계 자유도:기존 UV 램프 기술에 의해 제약받았던 새로운 폼 팩터와 응용 설계를 가능하게 합니다.

2. 기술 사양 심층 분석

2.1 절대 최대 정격

이 정격은 장치에 영구적인 손상이 발생할 수 있는 극한 한계를 정의합니다. 이러한 조건에서의 동작은 보장되지 않으며, 신뢰할 수 있는 설계에서는 피해야 합니다.

• DC 순방향 전류 (If):1000 mA (최대)
• 전력 소비 (Po):4.4 W (최대)
• 동작 온도 범위 (Topr):-40°C ~ +85°C
• 보관 온도 범위 (Tstg):-55°C ~ +100°C
• 접합 온도 (Tj):110°C (최대)

중요 참고사항:역방향 바이어스 조건에서 LED를 장시간 동작시키면 구성 요소의 성능 저하나 파괴적 고장이 발생할 수 있습니다. 적절한 회로 보호가 필수적입니다.

2.2 전기-광학 특성 (Ta=25°C)

이 매개변수는 표준 테스트 조건(If = 700mA, Ta=25°C)에서 측정되며, LED의 핵심 성능을 정의합니다.

• 순방향 전압 (Vf):전형적인 값은 3.7V이며, 범위는 2.8V (최소)에서 4.4V (최대)까지입니다.
• 방사 플럭스 (Φe):UV 스펙트럼에서의 총 광 출력입니다. 전형적인 값은 1240 mW이며, 최소 1050 mW에서 최대 1545 mW까지의 범위를 가집니다.
• 피크 파장 (λp):스펙트럼 방출이 가장 강한 파장입니다. 본 장치의 경우 390 nm (최소)와 400 nm (최대) 사이로 지정되며, 중심은 395nm 주변입니다.
• 시야각 (2θ1/2):방사 강도가 최대 강도(일반적으로 0°에서)의 절반이 되는 전체 각도입니다. 전형적인 값은 55°입니다.
• 열 저항 (Rthjs):이 매개변수(전형적으로 5.0 °C/W)는 반도체 접합에서 납땜 지점까지의 열 흐름에 대한 저항을 수치화합니다. 값이 낮을수록 더 나은 방열 능력을 나타냅니다.

3. 빈닝 시스템 설명

생산의 일관성을 보장하기 위해 LED는 성능 빈으로 분류됩니다. 빈 코드는 각 포장 봉지에 표시됩니다.

3.1 순방향 전압 (Vf) 빈닝

LED는 700mA에서의 순방향 전압 강하에 따라 분류됩니다.
V0: 2.8V - 3.2V
V1: 3.2V - 3.6V
V2: 3.6V - 4.0V
V3: 4.0V - 4.4V
허용 오차: ±0.1V

3.2 방사 플럭스 (mW) 빈닝

LED는 700mA에서의 광 출력에 따라 분류됩니다.
PR: 1050 mW - 1135 mW
RS: 1135 mW - 1225 mW
ST: 1225 mW - 1325 mW
TU: 1325 mW - 1430 mW
UV: 1430 mW - 1545 mW
허용 오차: ±10%

3.3 피크 파장 (Wp) 빈닝

LED는 피크 방출 파장에 따라 그룹화됩니다.
P3T: 390 nm - 395 nm
P3U: 395 nm - 400 nm
허용 오차: ±3nm

4. 성능 곡선 분석

4.1 상대 방사 플럭스 대 순방향 전류

이 곡선은 광 출력(방사 플럭스)이 순방향 전류와 함께 증가하지만 선형적이지 않음을 보여줍니다. 접합 온도 증가와 효율 저하로 인해 더 높은 전류에서 포화되는 경향이 있습니다. 설계자는 출력 강도와 효율성 및 수명을 균형 있게 조화시키는 동작 전류를 선택해야 합니다.

스펙트럼 플롯은 395nm를 중심으로 한 협대역 UV 방출을 확인시켜 줍니다. 이는 InGaN 기반 UV LED의 특징입니다. 협스펙트럼은 UV 경화 수지의 특정 광개시제와 같이 특정 파장 활성화가 필요한 응용 분야에 유리합니다.

4.3 방사 패턴 (시야각)

방사 특성 플롯은 빛의 공간적 분포를 보여줍니다. 전형적인 55° 시야각은 중간 정도로 넓은 빔을 나타내며, 고도로 집중된 스포트보다는 영역 조명이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

4.4 순방향 전류 대 순방향 전압 (I-V 곡선)

이 기본 곡선은 다이오드의 전형적인 지수 관계를 보여줍니다. 순방향 전압은 전류와 함께 증가합니다. 동작 영역에서의 곡선 기울기는 장치의 동적 저항과 관련이 있습니다.

4.5 상대 방사 플럭스 대 접합 온도

이는 열 관리에 있어 중요한 곡선입니다. LED의 광 출력이 접합 온도(Tj)가 상승함에 따라 감소함을 보여줍니다. 안정적이고 높은 출력을 유지하고 장기적인 신뢰성을 보장하기 위해서는 효과적인 방열이 가장 중요합니다.

5. 기계적 및 패키지 정보

5.1 외형 치수

본 장치는 표면 실장 패키지를 특징으로 합니다. 주요 치수 참고사항은 다음과 같습니다:

- 모든 선형 치수는 밀리미터(mm) 단위입니다.
- 일반 치수 허용 오차는 ±0.2mm입니다.
- 렌즈 높이와 세라믹 기판 길이/너비는 더 엄격한 허용 오차인 ±0.1mm를 가집니다.
- 열 패드(일반적으로 하단 중앙 패드)는 애노드 및 캐소드 전기 패드와 전기적으로 절연되어 있습니다(중성). 이로 인해 전기적 단락을 발생시키지 않고 열 관리를 위해 접지 평면이나 방열판에 연결할 수 있습니다.
5.2 권장 PCB 부착 패드 레이아웃

인쇄 회로 기판(PCB) 설계를 위한 권장 풋프린트가 제공됩니다. 여기에는 애노드, 캐소드 및 열 패드의 크기와 간격이 포함됩니다. 이 레이아웃을 따르면 적절한 납땜, 전기적 연결 및 가장 중요한 LED 접합에서 PCB로의 최적의 열 전달이 보장됩니다.

6. 납땜 및 조립 지침

6.1 리플로우 납땜 프로파일

리플로우 납땜을 위한 상세한 온도 대 시간 프로파일이 제공됩니다. 주요 매개변수는 다음과 같습니다:

- 예열 상승률.
- 소킹(예열) 온도 및 시간.
- 피크 리플로우 온도(LED의 최대 정격 온도를 초과해서는 안 됨).
- 냉각률. 열 응력을 유발할 수 있으므로 급속 냉각 공정은 권장되지 않습니다.
중요 참고사항:
1. 모든 온도 사양은 LED 패키지의 상단 표면을 기준으로 합니다.
2. 프로파일은 사용된 특정 솔더 페이스트에 따라 조정이 필요할 수 있습니다.
3. LED에 가해지는 열 응력을 최소화하기 위해 신뢰할 수 있는 접합을 달성하는 가능한 가장 낮은 납땜 온도가 항상 바람직합니다.
4. 수동 납땜이 필요한 경우, 최대 인두 온도 300°C에서 2초 이내로 제한하고 한 번만 수행해야 합니다.
5. 동일한 장치에서 리플로우 납땜은 세 번을 초과하여 수행해서는 안 됩니다.
6.2 세척

납땜 후 세척이 필요한 경우, 이소프로필 알코올(IPA)과 같은 알코올 기반 용제만 사용해야 합니다. 지정되지 않았거나 공격적인 화학 세척제는 LED의 패키지 재료, 렌즈 또는 내부 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다.

6.3 구동 방법

LED는 전류 구동 장치입니다. 회로 내에서 여러 LED를 병렬로 연결할 때 균일한 밝기를 보장하기 위해, 각 LED와 직렬로 개별 전류 제한 저항을 사용하는 것이 강력히 권장됩니다. 이는 개별 장치 간의 순방향 전압(Vf)의 미세한 변동을 보상하여, 전류 편중을 방지하고 어레이 전체에서 일관된 성능과 수명을 보장합니다.

7. 포장 및 취급

7.1 테이프 및 릴 사양

LED는 자동 피크 앤 플레이스 조립을 위해 업계 표준 엠보싱 캐리어 테이프와 릴로 공급됩니다.

- 테이프 치수(포켓 크기, 피치)가 지정됩니다.
- 릴 치수(7인치 직경)가 제공되며, 릴당 최대 용량은 500개입니다.
- 테이프의 빈 포켓은 커버 테이프로 밀봉됩니다.
- 포장은 EIA-481-1-B 사양을 준수합니다.
- 포장 표준에 따라 최대 두 개의 연속 누락 구성 요소(빈 포켓)가 허용됩니다.
8. 신뢰성 데이터

제품의 견고성을 입증하는 포괄적인 신뢰성 테스트 계획이 실행되었습니다. 모든 테스트에서 10개 샘플 중 고장이 0건으로 나타나, 다양한 스트레스 조건에서 높은 신뢰성을 나타냈습니다.

저온 동작 수명 (LTOL):

• -10°C 케이스 온도, 700mA에서 1000시간.상온 동작 수명 (RTOL):
• 25°C 주변 온도, 1000mA에서 1000시간.고온 동작 수명 (HTOL):
• 85°C 케이스 온도, 60mA에서 1000시간.습고 동작 수명 (WHTOL):
• 60°C / 90% 상대 습도, 350mA에서 500시간.열 충격 (TMSK):
• -40°C ~ +125°C, 100 사이클.고온 보관:
• 100°C 주변 온도에서 1000시간.고장 기준:

테스트 후 순방향 전압(Vf)이 초기 전형 값에서 ±10% 이상 변하거나 방사 플럭스(Φe)가 ±15% 이상 저하된 경우 장치를 고장으로 간주합니다.9. 응용 노트 및 설계 고려사항

9.1 주요 응용 분야: UV 경화

본 LED는 UV 경화 응용 분야에 이상적으로 적합하며, 이는 다음을 포함합니다:

- 접착제 경화 (예: 전자 조립, 의료 기기).
- 잉크 및 코팅 경화 (예: 인쇄, 컨포멀 코팅).
- 3D 프린팅용 수지 경화 (광중합).
395nm 파장은 산업용 포뮬레이션에 사용되는 다양한 일반적인 광개시제를 개시하는 데 효과적입니다.
9.2 기타 UV 응용 분야

- 화폐 및 문서 검증.

- 비파괴 검사 (형광 침투 검사).
- 의료 및 미용 광선 요법 (적절한 의료 지도 및 장치 인증 하에).
- 공기 및 물 정화 (적절한 촉매와 결합 시).
9.3 중요한 설계 고려사항

열 관리:

1. 이는 성능과 수명에 있어 가장 중요한 단일 요소입니다. 낮은 열 저항(5°C/W)은 LED가 적절한 방열판에 올바르게 장착된 경우에만 효과적입니다. 접합 온도(Tj)는 가능한 한 낮게, 이상적으로는 최대 정격 110°C보다 훨씬 낮게 유지되어야 합니다.정전류 구동:
2. 항상 정전압원이 아닌 정전류 LED 드라이버를 사용하십시오. 이는 안정적인 광 출력을 보장하고 LED를 열 폭주로부터 보호합니다.ESD 보호:
3. 본 고출력 LED에 대해 명시적으로 언급되지는 않았지만, 모든 반도체 장치에 대해 적절한 정전기 방전(ESD) 예방 조치를 취하여 취급하는 것이 좋은 관행으로 간주됩니다.광학 설계:
4. 기본 시야각이 55°이므로 특정 빔 패턴이 필요한 경우 보조 광학 요소(렌즈, 반사판)를 고려하십시오.10. 기술 비교 및 시장 맥락

본 LED는 UV 광원의 진화를 나타냅니다. 수은 증기 램프와 같은 기존 기술에 비해 다음과 같은 뚜렷한 장점을 제공합니다:

즉시 켜기/끄기:
- 예열 또는 냉각 시간이 필요 없습니다.긴 수명:
- 램프의 수천 시간에 비해 수만 시간의 수명.효율성:
- 더 높은 전기-광 변환 효율로 에너지 비용을 절감합니다.소형 크기 및 설계 유연성:
- 더 작고 혁신적인 제품 설계를 가능하게 합니다.친환경성:
- 수은을 포함하지 않으며, RoHS를 준수하고, 유해 폐기물을 줄입니다.스펙트럼 순도:
- 램프의 광범위한 스펙트럼과 적외선(열) 방사 없이 ~395nm에서 협대역 피크를 방출하여 민감한 기판에 유리할 수 있습니다.11. 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1: 이 LED의 전형적인 동작 전류는 얼마입니까?

A1: 최대 1000mA까지 처리할 수 있지만, 전기-광학 특성과 빈닝은 출력과 효율성을 균형 있게 조화시키는 일반적인 권장 동작점인 700mA에서 지정됩니다.
Q2: 열 패드는 왜 전기적으로 중성입니까?

A2: 이는 설계자가 애노드나 캐소드와의 전기적 단락을 걱정하지 않고 최대 방열을 위해 패드를 PCB의 큰 구리 영역(열 접지)에 직접 연결할 수 있게 합니다.
Q3: 하나의 전류원으로 여러 LED를 병렬로 구동할 수 있습니까?

A3: 각 LED에 대한 개별 직렬 저항 없이는 권장되지 않습니다. Vf의 자연적 변동으로 인해 병렬로 연결된 LED는 전류를 균등하게 공유하지 않아 밝기 불일치 및 일부 장치에서의 과전류 가능성이 발생합니다.
Q4: 빈 코드를 어떻게 해석합니까?

A4: 봉지에 표시된 코드(예: V1/ST/P3U)는 해당 LED의 특정 성능 그룹을 알려줍니다: 순방향 전압 빈(V1), 방사 플럭스 빈(ST), 피크 파장 빈(P3U). 이는 엄격한 매개변수 일치가 필요한 응용 분야에서 정밀한 선택을 가능하게 합니다.
12. 동작 원리 및 기술

이는 반도체 기반 광원입니다. 밴드갭 에너지를 초과하는 순방향 전압이 인가되면, 칩의 활성 영역에서 전자와 정공이 재결합하여 광자(빛) 형태로 에너지를 방출합니다. 395nm의 특정 파장은 일반적으로 특정 조성을 가진 알루미늄 갈륨 나이트라이드(AlGaN) 또는 인듐 갈륨 나이트라이드(InGaN)와 같은 반도체 재료의 밴드갭을 설계함으로써 달성됩니다. UV 빛은 출력 빔을 형성하는 렌즈를 포함하는 투명 패키지를 통해 방출됩니다.

13. 산업 동향 및 미래 전망

UV LED 시장은 다음과 같은 요인으로 인해 상당한 성장을 경험하고 있습니다:

수은 램프 단계적 폐지:
1. 미나마타 협약과 같은 글로벌 규제가 무수은 대안의 채택을 가속화하고 있습니다.효율성 및 출력 발전:
2. 지속적인 연구 개발을 통해 UV-C, UV-B 및 UV-A LED의 벽면 플러그 효율(WPE)과 최대 출력 전력이 향상되어 더 까다로운 응용 분야에 실용화되고 있습니다.소형화 및 통합:
3. UV LED는 소독, 경화 및 감지를 위한 휴대용, 배터리 구동 장치를 가능하게 하여 새로운 소비자 및 전문 시장을 열어줍니다.스마트 및 연결 시스템:
4. 센서 및 IoT 플랫폼과의 통합을 통해 경화 및 정화 시스템에서 정확한 용량 제어 및 원격 모니터링이 가능해집니다. 여기에 문서화된 제품은 효율적이고 신뢰할 수 있으며 제어 가능한 고체 상태 UV 솔루션으로의 이 광범위한 추세의 일부입니다.Integration with sensors and IoT platforms allows for precise dose control and remote monitoring in curing and purification systems. The product documented here is part of this broader trend towards efficient, reliable, and controllable solid-state UV solutions.