UV LED RF-C65S6-U※P-AR-04 사양 - 크기 6.6x6.6x4.6mm - 전압 12.8-15.2V - 전력 15.2W - UV 365-410nm

1. 제품 개요

RF-C65S6-U※P-AR-04는 365–410 nm 파장 범위에서 신뢰할 수 있는 UV 방사가 필요한 산업용 애플리케이션을 위해 설계된 고출력 자외선(UV) LED입니다. 콤팩트한 세라믹 패키지와 석영 렌즈로 제작된 이 LED는 뛰어난 열 성능과 높은 복사속을 제공합니다. 패키지 크기는 6.6 mm × 6.6 mm × 4.6 mm로 자동 SMT 조립에 적합합니다. 이 소자는 60°의 시야각을 제공하며 최대 전력 손실은 15.2 W로 정격화되어 있습니다. 일반적인 순방향 전압은 파장 빈에 따라 700 mA에서 12.8 V에서 15.2 V 범위입니다. RF-C65S6은 RoHS를 준수하며 습기 민감도 수준은 3(MSL 3)입니다.

2. 기술 파라미터 분석

2.1 전기 및 광학 특성

솔더 온도 25°C, 순방향 전류 700mA 조건에서 순방향 전압(VF)은 D04(12.8–13.6V), D05(13.6–14.4V), D06(14.4–15.2V)의 세 가지 하위 그룹으로 분류됩니다. 역방향 전류(IR)는 VR=20V에서 5µA 미만입니다. 총 복사속(Φe)은 파장 코드에 따라 분류됩니다.

• 365–370nm (UBP): 1B42 (3550mW 최소, 4500mW 최대), 1B43 (4500–6300mW), 1B44 (6300–7100mW)
• 380–390nm (UEP): 1B42 (3550–4500mW), 1B43 (4500–6300mW), 1B44 (6300–7100mW)
• 390–400nm (UGP): UEP와 동일한 빈(bin) 사용
• 400–410 nm (UIP): UEP과 동일한 빈(bins) 사용

측정 허용 오차: VF ±0.1 V, 파장 ±2 nm, 복사속 ±10%. 모든 측정은 표준화된 Refond 테스트 조건에서 수행됩니다.

2.2 절대 최대 정격

소자는 다음 한계를 초과해서는 안 됩니다: 소비 전력 PD = 15.2 W, 피크 순방향 전류 IFP = 1000 mA (1/10 듀티 사이클, 0.1 ms 펄스 폭), 역전압 VR = 20 V, ESD (HBM) = 2000 V. 동작 온도 범위: -40°C ~ +80°C; 보관 온도: -40°C ~ +100°C; 접합 온도: 최대 105°C. 접합 온도는 105°C를 초과해서는 안 되며, 적절한 열 관리가 필수적입니다.

2.3 열 특성

접합부에서 솔더 포인트까지의 열 저항(RTHJ-S)은 700 mA에서 일반적으로 4.5 °C/W입니다. 이 낮은 열 저항은 LED 다이에서 열을 효율적으로 방출하는 세라믹 패키지 설계를 통해 달성됩니다.

3. 빈(Binning) 시스템 설명

3.1 전압 빈(Voltage Bins)

순방향 전압은 D04(12.8–13.6V), D05(13.6–14.4V), D06(14.4–15.2V)의 세 가지 주요 bin으로 분류됩니다. 이를 통해 고객은 직렬 또는 병렬 구성 시 순방향 전압이 근접하게 일치하는 LED를 선택할 수 있어 전류 불균형을 최소화할 수 있습니다.

3.2 복사속 빈(Radiant Flux Bins)

복사속은 각 파장 범위에 대해 1B42(3550–4500mW), 1B43(4500–6300mW), 1B44(6300–7100mW)로 binning됩니다. Bin 코드는 제품 라벨에 표시됩니다(예: 1B43). 더 높은 복사속 bin은 신뢰성 유지를 위해 더 나은 열 관리가 필요합니다.

3.3 파장 빈(Wavelength Bins)

해당 제품 시리즈는 UBP(365–370 nm), UEP(380–390 nm), UGP(390–400 nm), UIP(400–410 nm)의 네 가지 파장 변형을 포함합니다. 정확한 파장 코드는 부품 번호 접미사의 일부입니다(예: RF-C65S6-UBP-AR-04).

4. 성능 곡선 분석

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류

25°C에서의 일반적인 VF–IF 곡선은 365 nm, 385 nm, 395 nm 및 405 nm 버전에서 순방향 전압이 전류에 따라 증가함을 보여줍니다. 700 mA에서 VF는 빈에 따라 약 12.8 V에서 15.2 V 범위입니다. 1000 mA 피크에서 VF는 15.5 V를 초과할 수 있습니다.

4.2 상대 복사속 대 순방향 전류

상대 출력(700 mA에서 정규화)은 전류에 따라 거의 선형적으로 증가합니다. 700 mA에서 상대 강도는 100%이며, 350 mA에서는 약 50%로 감소하고, 140 mA에서는 약 20%입니다. 이러한 선형 관계는 조광 애플리케이션에 유용합니다.

4.3 온도 의존성

솔더 온도가 증가함에 따라 상대 복사속은 감소합니다. 105°C에서 출력은 25°C 값의 약 70%로 떨어집니다. 최대 순방향 전류 경감 곡선에 따르면, 주변 온도 80°C에서 접합 온도를 105°C 미만으로 유지하기 위해 허용 전류는 약 500mA로 감소합니다.

4.4 스펙트럼 분포

스펙트럼은 공칭 파장을 중심으로 하며, 반치전폭(FWHM)은 약 10–15 nm입니다. 365 nm 버전은 400 nm 이상에서 방출이 무시할 수준인 반면, 405 nm 버전은 가시광선 보라색 영역으로 약간 확장됩니다.

4.5 방사 패턴

시야각(2θ1/2)은 60°로, 광축에서 ±30° 지점에서 세기가 최대치의 절반임을 의미합니다. 방사 패턴은 Lambertian과 유사하지만 약간 더 좁아, 중간 정도의 빔 확산이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

5. 기계적 특성 및 패키징 정보

5.1 패키지 치수 및 패드 설계

LED는 6.6 mm × 6.6 mm의 정사각형 본체에 높이 4.6 mm를 가집니다. 하단 뷰에는 두 개의 큰 캐소드 및 애노드 패드(각각 3.94 mm × 2.90 mm)와 더 작은 써멀 패드가 있습니다. 극성은 패키지의 모따기로 표시됩니다. 권장 솔더링 패턴(풋프린트)이 치수와 함께 제공되며, 애노드 패드는 6.30 mm × 3.94 mm, 캐소드 패드는 6.30 mm × 2.90 mm이고 간격은 0.5 mm입니다. 별도 명시가 없는 한 모든 공차는 ±0.2 mm입니다.

5.2 캐리어 테이프 및 릴

LED는 폭 16 mm, 피치 4 mm, 패키지 높이를 수용하는 포켓 깊이의 캐리어 테이프에 포장됩니다. 각 릴에는 1000개가 들어 있습니다. 릴 치수: 플랜지 직경 325±1 mm, 허브 직경 105±1 mm, 폭 20±0.5 mm, 아버 홀 13.0±0.5 mm.

5.3 라벨 정보

라벨에는 부품 번호, 사양 번호, 로트 번호, 빈 코드(Φe, VF, WLP), 수량 및 날짜가 포함됩니다. 빈 코드는 복사속 빈(예: 1B43), 순방향 전압 빈(예: D05) 및 파장 코드(예: 365)를 제공합니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드라인

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

권장 리플로우 프로파일: 150°C에서 200°C까지 60~120초 동안 예열; 217°C까지 3°C/s 이하로 상승; 217°C 이상 유지 시간 최대 60초; 최고 온도 260°C에서 최대 10초(최고 온도 ±5°C 이내에서 최대 30초); 최대 6°C/s로 냉각. 25°C에서 최고 온도까지의 총 시간은 8분을 초과하지 않아야 합니다. 리플로우 사이클은 2회만 허용되며, 수분 흡수를 방지하기 위해 사이클 간격은 24시간 미만이어야 합니다.

6.2 Hand Soldering and Repair

수동 솔더링이 필요한 경우, 300°C 미만으로 설정된 인두를 사용하여 3초 미만 동안 1회만 작업하십시오. 리플로우 후 수리는 권장되지 않습니다. 불가피한 경우 양면 인두를 사용하고 사전에 LED 특성을 확인하십시오.

6.3 Storage and Handling Precautions

방습백 개봉 전에는 30°C 이하, 상대습도 75% 이하에서 최대 1년간 보관 가능합니다. 개봉 후에는 30°C/상대습도 60% 이하 조건에서 24시간 이내에 사용해야 합니다. 습도 지시 카드가 노출을 표시하거나 보관 시간이 초과된 경우, 사용 전에 60±5°C에서 24시간 이상 베이킹하십시오. 납땜 후 냉각 중에는 기계적 힘 또는 진동을 가하지 마십시오. 급속 냉각을 피하십시오.

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Packaging Process

각 릴은 건조제 및 습도 지시 카드와 함께 방습백에 넣습니다. 백을 밀봉한 후 골판지 상자에 포장합니다. 상자에는 제품 사양, 수량 및 취급 주의사항이 표시됩니다. 모든 취급 과정에서 ESD 주의사항을 준수해야 합니다.

7.2 신뢰성 테스트

LED는 다음 신뢰성 기준을 충족합니다 (시료 크기 10개, 합격 0, 불합격 1):

• 리플로우: 260°C, 10초, 3사이클 (JESD22-B106)
• 열충격: -40°C ~ 100°C, 15분 유지, 100사이클 (JESD22-A106)
• 수명 시험: 25°C, 700 mA, 1000시간 (JESD22-A108)

Failure criteria: forward voltage > 1.1× USL; reverse current > 2.0× USL; radiant flux < 0.7× LSL.

8. 애플리케이션 권장 사항

RF-C65S6는 잉크, 접착제, 코팅의 UV 경화 및 UV 살균(특히 365nm 및 385nm 변형)에 이상적입니다. 또한 광선치료, 위조지폐 감지, 형광 여기 등에도 사용할 수 있습니다. 최상의 결과를 얻으려면 적절한 방열 설계를 통해 솔더 온도를 80°C 미만으로 유지하십시오. 적절한 전류 제한 저항과 함께 정전류 드라이버를 사용하십시오. 작동 중 LED에 역전압이 인가되지 않도록 하십시오. 고온 환경에서는 접합부 과열을 방지하기 위해 온도 대 전류 곡선에 따라 순방향 전류를 감소시키십시오.

9. 경쟁 기술과의 비교

기존 수은 램프와 비교하여 이 UV LED는 즉각적인 온/오프, 더 긴 수명(제어된 조건에서 700mA에서 1000시간 정격), 낮은 작동 전압, 수은 무함유를 제공합니다. 세라믹 패키지는 플라스틱 패키지보다 우수한 열전도율을 제공하여 더 높은 전력 밀도를 가능하게 합니다. 그러나 단위당 초기 비용은 저전력 UV LED보다 높을 수 있지만, 유지보수 및 에너지 소비 감소로 인해 총 소유 비용은 종종 더 낮습니다.

10. 자주 묻는 질문

1. 이 LED를 700mA보다 높은 전류로 구동할 수 있습니까? 피크 전류는 최대 1000mA(펄스)까지 가능하지만, 700mA를 초과하는 연속 작동은 최대 접합 온도를 초과할 수 있습니다. 적절한 열 관리가 필수적입니다.
2. 일반적인 수명은 얼마입니까? 신뢰성 테스트는 700 mA 및 25°C에서 1000시간을 보장합니다. 실제 조건에서의 수명은 접합 온도가 105°C 미만으로 유지되면 더 길어질 수 있습니다.
3. 이 LED를 수질 소독에 사용할 수 있습니까? 네, 특히 365 nm 버전이 가능하지만, LED가 습기로부터 적절히 밀봉되었는지 확인하십시오. LED 자체는 방수가 아니므로 시스템이 환경 보호를 제공해야 합니다.
4. 어떤 종류의 솔더 페이스트가 권장됩니까? 용융점이 약 217°C인 무연 솔더가 적합합니다. 적절한 솔더 양을 확보하려면 0.1–0.15 mm 두께의 스텐실을 사용하십시오.
5. 납땜 후 LED를 어떻게 세척합니까? 이소프로필 알코올을 사용하십시오. 초음파 세척은 실리콘 렌즈나 와이어 본드를 손상시킬 수 있으므로 사용하지 마십시오.

11. 실용 설계 사례

사례 1: 3D 프린팅용 UV 경화 어레이. 각각 700mA로 구동되는 10개의 LED(365nm, 1B43 bin)로 구성된 선형 어레이로, 총 전력은 약 52W입니다. LED는 강제 공랭식 구리 MCPCB에 장착됩니다. 이 어레이는 50mm × 10mm 영역에서 200mW/cm²의 균일한 조사 강도를 달성합니다.

사례 2: UV 살균 모듈. 4개의 385nm LED(1B42 bin)가 2×2 어레이로 배열되고, 반사경을 사용하여 빛을 30° 빔으로 집중시킵니다. 이 모듈은 의료용 캐비닛 내 표면 살균에 사용되며, 열 부하를 줄이기 위해 500mA로 작동합니다. 시스템에는 충분한 UV 선량을 보장하기 위한 타이머가 포함됩니다.

12. 기본 원리

UV LED는 반도체 p-n 접합의 전계발광을 통해 빛을 생성합니다. 활성 영역은 일반적으로 AlGaN 또는 InGaN 재료를 기반으로 하며, 파장은 인듐/갈륨 비율에 의해 결정됩니다. 세라믹 패키지는 높은 열전도율의 기판을 사용하여 다이에서 열을 추출하고, 석영 렌즈는 높은 UV 투과율과 기계적 보호를 제공합니다. LED는 얇은 공핍층으로 인해 ESD에 민감하므로, 제조 및 조립 공정에서 적절한 ESD 보호가 중요합니다.

13. 기술 동향

UV LED 시장은 더 높은 전력 밀도와 낮은 비용으로 전환되고 있습니다. 향후 개발 방향으로는 월 플러그 효율(UVA 기준 현재 약 30~40%) 향상, 수명 연장, 가혹한 조건에서의 신뢰성 개선이 포함됩니다. 고전력 응용 분야에서는 멀티칩 모듈이 일반화되고 있습니다. 또한 스마트 살균 시스템을 위해 UV LED와 센서 및 IoT 연결을 통합하는 추세입니다. 기술이 성숙해짐에 따라 UV LED는 더 많은 응용 분야에서 기존 수은 램프를 계속 대체할 것입니다.