Lembaran Data LED UV LTPL-C16FUVM375 - 3.2x1.6x1.9mm - 3.5V - 160mW - Panjang Gelombang Puncak 375nm - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri LTPL-C16 mewakili kemajuan penting dalam teknologi pencahayaan keadaan pepejal, direka khas untuk aplikasi ultraviolet (UV). Produk ini merupakan sumber cahaya cekap tenaga dan ultra padat yang menggabungkan jangka hayat operasi panjang dan kebolehpercayaan tinggi yang wujud dalam Diod Pemancar Cahaya (LED) dengan tahap prestasi sesuai untuk menggantikan sistem pencahayaan UV konvensional. Ia menawarkan kebebasan yang besar kepada pereka dalam pembangunan produk kerana faktor bentuknya yang kecil dan reka bentuk permukaan-pasang, membuka kemungkinan baru dalam proses dan peralatan berasaskan UV.

1.1 Ciri dan Kelebihan Utama

Kelebihan teras komponen ini berasal daripada reka bentuk dan proses pembuatannya. Ia serasi sepenuhnya dengan peralatan automatik pick-and-place piawai, memudahkan pemasangan volum tinggi dan kos efektif pada papan litar bercetak (PCB). Pakej ini layak untuk kedua-dua proses pematerian alir balik inframerah (IR) dan fasa wap, mematuhi keperluan pembuatan piawai bebas plumbum dan mematuhi RoHS. Tapak kaki piawai EIA (Electronic Industries Alliance) memastikan kebolehoperasian dan kemudahan integrasi ke dalam pustaka reka bentuk dan barisan pemasangan sedia ada. Tambahan pula, peranti ini direka untuk serasi secara langsung dengan tahap pemacu litar bersepadu (IC), memudahkan elektronik kawalan sekeliling.

1.2 Aplikasi Sasaran

LED UV ini disasarkan khusus untuk proses industri dan pembuatan yang menggunakan cahaya ultraviolet. Kawasan aplikasi utama termasuk pengerasan UV pelekat, resin, dan salutan, di mana pempolimeran tepat dan pantas diperlukan. Ia juga sesuai untuk sistem penandaan dan pengekodan UV. Satu lagi kegunaan penting adalah dalam pengeringan dan pengerasan dakwat percetakan khusus. Panjang gelombang 375nm amat berkesan untuk memulakan tindak balas fotokimia bagi tujuan ini.

2. Maklumat Mekanikal dan Pakej

Peranti ini dibungkus dalam pakej permukaan-pasang padat. Dimensi garis besar adalah kritikal untuk susun atur PCB dan pengurusan haba. Badan pakej berukuran kira-kira 3.2mm panjang, 1.6mm lebar, dan mempunyai ketinggian 1.9mm. Semua toleransi dimensi biasanya ±0.1mm melainkan dinyatakan sebaliknya pada lukisan mekanikal terperinci. Komponen ini mempunyai kanta jernih untuk pengekstrakan cahaya yang optimum.

2.1 Susun Atur Pad Lekatan PCB

Untuk pematerian yang boleh dipercayai, corak tanah PCB (tapak kaki) yang disyorkan disediakan. Corak ini dioptimumkan untuk proses pematerian alir balik inframerah atau fasa wap. Reka bentuk pad memastikan pembentukan fillet pateri yang betul, kestabilan mekanikal, dan pemindahan haba yang berkesan dari die LED ke PCB, yang penting untuk mengurus suhu simpang dan mengekalkan kebolehpercayaan jangka panjang.

2.2 Pengenalpastian Polarity

Komponen ini mempunyai katod dan anod yang ditetapkan. Polarity biasanya ditunjukkan oleh tanda pada badan pakej, seperti takuk, titik, atau sudut terpotong. Orientasi polarity yang betul semasa pemasangan adalah wajib, kerana penggunaan voltan songsang yang melebihi penarafan maksimum mutlak boleh menyebabkan kerosakan serta-merta pada peranti.

3. Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi di bawah atau pada had ini tidak dijamin dan harus dielakkan untuk prestasi yang boleh dipercayai.

• Lesapan Kuasa (Po):160 mW. Ini adalah kehilangan kuasa maksimum yang dibenarkan dalam peranti pada suhu ambien (Ta) 25°C.
• Arus Ulang Alik Terus (If):40 mA. Arus ulang alik berterusan maksimum yang boleh digunakan.
• Voltan Songsang (Vr):5 V. Voltan maksimum yang boleh digunakan dalam arah songsang.
• Julat Suhu Operasi (Topr):-40°C hingga +85°C. Julat suhu ambien di mana peranti direka untuk berfungsi.
• Julat Suhu Penyimpanan (Tstg):-40°C hingga +100°C.
• Suhu Simpang (Tj):90°C. Suhu maksimum yang dibenarkan pada simpang semikonduktor itu sendiri.

4. Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada keadaan ujian piawai Ta=25°C dan arus ulang alik (If) 20mA, melainkan dinyatakan sebaliknya. Ia mentakrifkan prestasi tipikal peranti.

• Fluks Sinaran (Φe):14 mW (Min), 20 mW (Tip), 28 mW (Maks). Ini adalah jumlah kuasa optik keluaran dalam spektrum UV, diukur dalam miliwatt.
• Sudut Pandangan (2θ1/2):135 darjah (Tip). Ini mentakrifkan penyebaran sudut sinaran yang dipancarkan di mana keamatan adalah separuh daripada keamatan puncak.
• Panjang Gelombang Puncak (λp):370 nm (Min), 375 nm (Tip), 380 nm (Maks). Panjang gelombang di mana keamatan sinaran spektrum adalah maksimum.
• Voltan Ulang Alik (Vf):2.8 V (Min), 3.5 V (Tip), 4.0 V (Maks). Susut voltan merentasi LED apabila beroperasi pada arus ulang alik yang ditentukan.
• Arus Songsang (Ir):10 µA (Maks) pada Vr=1.2V. Parameter ini diuji untuk mengesahkan ciri Zener tetapi peranti tidak bertujuan untuk operasi songsang.

5. Sistem Kod Bin dan Klasifikasi

Untuk mengurus variasi pengeluaran dan membolehkan pemilihan tepat, LED disusun ke dalam bin prestasi berdasarkan parameter utama. Kod bin ditanda pada pembungkusan.

5.1 Pembinanan Voltan Ulang Alik (Vf)

Peranti dikategorikan kepada tiga bin voltan: V1 (2.8V-3.2V), V2 (3.2V-3.6V), dan V3 (3.6V-4.0V). Ini membolehkan pereka memilih LED dengan susut voltan yang serupa untuk prestasi konsisten dalam tatasusunan selari atau untuk memadankan keperluan pemacu tertentu.

5.2 Pembinanan Fluks Sinaran (Φe)

Keluaran optik dibinankan merentasi julat yang luas untuk memastikan padanan keamatan. Bin merangkumi dari R3 (14-16 mW) hingga R9 (26-28 mW). Memilih LED dari bin fluks yang sama atau bersebelahan adalah kritikal untuk aplikasi yang memerlukan pencahayaan seragam.

5.3 Pembinanan Panjang Gelombang Puncak (λp)

Panjang gelombang UV dibinankan kepada dua kumpulan utama: P3P (370-375 nm) dan P3Q (375-380 nm). Ini memastikan konsistensi spektrum untuk proses yang sensitif kepada panjang gelombang pengaktifan UV tertentu.

6. Analisis Lengkung Prestasi

Data grafik memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan.

6.1 Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Ulang Alik

Lengkung ini menunjukkan bahawa keluaran optik tidak berkadar linear dengan arus. Ia meningkat dengan arus tetapi mungkin menunjukkan tepu atau kecekapan berkurangan pada arus yang sangat tinggi disebabkan kesan haba dan kejatuhan kecekapan kuantum dalaman. Operasi jauh di atas titik ujian tipikal 20mA memerlukan pengurusan haba yang teliti.

6.2 Arus Ulang Alik vs. Voltan Ulang Alik (Lengkung I-V)

Ciri I-V adalah eksponen, tipikal diod. Lengkung menunjukkan voltan ambang (di mana arus mula mengalir dengan ketara) dan bagaimana voltan ulang alik meningkat dengan arus. Maklumat ini penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar.

6.3 Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang

Ini adalah salah satu lengkung paling kritikal untuk reka bentuk. Ia menunjukkan kesan negatif suhu pada keluaran cahaya. Apabila suhu simpang (Tj) meningkat, fluks sinaran berkurangan. Penyerap haba yang berkesan dan reka bentuk haba PCB adalah penting untuk mengekalkan keluaran tinggi dan hayat panjang. Lengkung mengukur faktor penyahkadar.

6.4 Spektrum Pancaran Relatif

Graf taburan spektrum menunjukkan keamatan sinaran yang dipancarkan merentasi panjang gelombang. Ia mengesahkan puncak pada ~375nm dan menunjukkan lebar jalur spektrum (Lebar Penuh pada Separuh Maksimum - FWHM), yang penting untuk aplikasi di mana tindak balas foto tertentu disasarkan.

7. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian

7.1 Cadangan Proses Pematerian

Peranti ini dinilai untuk pematerian alir balik bebas plumbum. Profil suhu terperinci disediakan, menentukan peringkat pra-pemanasan, rendaman, alir balik, dan penyejukan. Parameter utama termasuk suhu badan puncak tidak melebihi 260°C dan masa di atas 240°C kurang daripada 10 saat. Kadar penyejukan pantas tidak disyorkan. Pematerian tangan dengan besi pemateri adalah mungkin tetapi mesti dihadkan kepada 300°C untuk maksimum 3 saat setiap kaki, hanya sekali.

7.2 Langkah Berjaga-jaga Nyahcas Elektrostatik (ESD)

LED ini sensitif kepada nyahcas elektrostatik. Kawalan ESD yang betul mesti dilaksanakan semasa pengendalian dan pemasangan. Ini termasuk penggunaan gelang pergelangan tangan dibumikan, tikar anti-statik, dan pembungkusan serta peralatan selamat ESD. Kegagalan mematuhi langkah berjaga-jaga ESD boleh menyebabkan kegagalan peranti laten atau bencana.

7.3 Pembersihan

Jika pembersihan selepas pateri diperlukan, hanya pelarut yang ditentukan harus digunakan. Merendam LED dalam etil alkohol atau isopropil alkohol pada suhu bilik selama kurang daripada satu minit boleh diterima. Bahan kimia keras atau tidak ditentukan boleh merosakkan kanta epoksi dan pakej, membawa kepada pengurangan keluaran cahaya atau kegagalan pramatang.

7.4 Kepekaan Kelembapan dan Penyimpanan

Pakej ini dinilai Tahap Kepekaan Kelembapan (MSL) 3 mengikut piawai JEDEC J-STD-020. Apabila beg kalis lembap dimeterai, peranti mempunyai jangka hayat satu tahun apabila disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 90% RH. Sebaik sahaja beg dibuka, komponen mesti digunakan dalam masa 168 jam (7 hari) jika disimpan pada ≤ 30°C dan ≤ 60% RH. Jika kad penunjuk kelembapan bertukar merah jambu atau had masa dilampaui, pembakaran pada 60°C selama sekurang-kurangnya 48 jam diperlukan sebelum alir balik untuk mengelakkan kerosakan "popcorning" semasa pematerian.

8. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

Komponen dibekalkan pada pita pembawa timbul untuk pengendalian automatik. Dimensi pita ditentukan untuk serasi dengan feeder piawai. Pita dililit pada gegelung 7-inci (178mm). Satu gegelung tipikal mengandungi 1500 keping. Pembungkusan mematuhi spesifikasi EIA-481-1-B. Pita penutup atas menutup poket komponen. Spesifikasi kualiti membenarkan maksimum dua komponen hilang berturut-turut pada satu gegelung.

9. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

9.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

LED adalah peranti beroperasi arus. Untuk operasi stabil dan konsisten, ia mesti didorong oleh sumber arus malar, bukan voltan malar. Apabila menyambungkan berbilang LED, sambungan siri lebih diutamakan kerana ia memastikan arus yang sama melalui setiap peranti. Jika sambungan selari tidak dapat dielakkan, perintang had arus individu harus digunakan untuk setiap cabang LED untuk mengimbangi variasi dalam voltan ulang alik (Vf) dan mengelakkan perebutan arus, yang boleh menyebabkan kecerahan tidak sekata dan tekanan berlebihan satu peranti.

9.2 Pengurusan Haba

Mengurus suhu simpang adalah paling penting untuk prestasi dan jangka hayat. Suhu simpang maksimum ialah 90°C. Pereka mesti mengira rintangan haba dari simpang ke ambien (Rth j-a) berdasarkan susun atur PCB, luas kuprum, dan kemungkinan penggunaan via haba. Kuasa yang dilesapkan (Pd = Vf * If) mesti diurus untuk mengekalkan Tj dalam had, terutamanya mempertimbangkan penyahkadar keluaran cahaya dengan suhu yang ditunjukkan dalam lengkung prestasi. Pad haba yang direka dengan baik pada PCB adalah penting.

9.3 Reka Bentuk Optik

Sudut pandangan 135 darjah menyediakan corak pancaran yang luas. Untuk aplikasi yang memerlukan cahaya UV fokus atau selari, optik sekunder seperti kanta atau pemantul mungkin diperlukan. Bahan optik ini mesti telus kepada sinaran UV (contohnya, kaca khusus atau plastik stabil UV seperti PMMA).

10. Kebolehpercayaan dan Nota Aplikasi

Produk ini direka untuk digunakan dalam peralatan elektronik komersial dan industri piawai. Untuk aplikasi yang memerlukan kebolehpercayaan luar biasa di mana kegagalan boleh membahayakan keselamatan (contohnya, penerbangan, sokongan hayat perubatan, sistem keselamatan pengangkutan), perundingan khusus dan proses kelayakan berpotensi diperlukan, kerana data produk piawai mungkin tidak meliputi kes penggunaan melampau sedemikian. Jangka hayat LED sangat dipengaruhi oleh keadaan operasi, terutamanya suhu simpang dan arus pemacu. Beroperasi di bawah penarafan maksimum mutlak dan melaksanakan reka bentuk haba yang kukuh akan memaksimumkan jangka hayat operasi.