Isi Kandungan
- 1. Gambaran Keseluruhan Produk
- 1.1 Ciri-ciri
- 1.2 Aplikasi
- 2. Parameter Teknikal
- 2.1 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ts=25°C)
- 2.2 Kadar Maksimum Mutlak
- 2.3 Sistem Pengkelasan
- 3. Lengkung Prestasi
- 3.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan
- 3.2 Arus Hadapan vs. Kuasa Relatif
- 3.3 Panjang Gelombang Puncak vs. Arus Hadapan
- 3.4 Suhu Pad Pematerian vs. Arus Hadapan
- 3.5 Taburan Spektrum
- 3.6 Corak Sinaran
- 4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
- 4.1 Dimensi Pakej
- 4.2 Pengenalpastian Kekutuban
- 5. Garis Panduan Pematerian Reflow SMT
- 5.1 Profil Reflow
- 5.2 Pematerian Tangan
- 5.3 Pembaikan
- 5.4 Amaran
- 6. Maklumat Pembungkusan
- 6.1 Pita Pembawa dan Gelendong
- 6.2 Maklumat Label
- 6.3 Pembungkusan Tahan Lembapan
- 7. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian
- 8. Ujian Kebolehpercayaan
- 9. Nota Aplikasi
- 10. Kes Penggunaan Lazim
- 11. Prinsip Operasi
- 12. Trend Masa Depan
- Terminologi Spesifikasi LED
- Prestasi Fotoelektrik
- Parameter Elektrik
- Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
- Pembungkusan & Bahan
- Kawalan Kualiti & Pengelasan
- Pengujian & Pensijilan
1. Gambaran Keseluruhan Produk
LED ultraviolet ini direka untuk kebolehpercayaan tinggi dan pelesapan haba yang cekap. Ia digunakan secara meluas dalam pembasmian kuman, fototerapi, lampu sensor, bio-analisis/pengesanan, dan pengesanan pemalsuan. Peranti ini mempunyai pakej padat 3.7x3.7x1.8mm dengan sudut tontonan 120 darjah, menjadikannya sesuai untuk pelbagai proses pemasangan dan pematerian SMT. Ia tersedia pada pita dan gelendong untuk pengendalian automatik. Tahap kepekaan lembapan adalah Tahap 3, dan ia mematuhi RoHS.
1.1 Ciri-ciri
- Saiz: 3.7 x 3.7 x 1.8 mm
- Sudut tontonan: 120°
- Sesuai untuk semua proses pemasangan dan pematerian SMT
- Tersedia pada pita dan gelendong
- Tahap kepekaan lembapan: Tahap 3
- Mematuhi RoHS
1.2 Aplikasi
- Pembasmian kuman ultraviolet
- Fototerapi
- Bio-analisis/pengesanan
- Penggunaan umum
2. Parameter Teknikal
2.1 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ts=25°C)
Keadaan ujian: IF=100mA melainkan dinyatakan sebaliknya. Voltan hadapan (VF) dikelaskan kepada pelbagai kod dari B16 hingga B27, meliputi julat dari 4.0V hingga 6.4V. Arus songsang (IR) diuji pada VR=10V, dengan maksimum 5µA. Fluks sinaran total (Φe) dikelaskan sebagai 1J03 (6-10mW), 1J04 (10-11mW), dan 1J05 (11-15mW). Panjang gelombang puncak (λp) biasanya 310-311nm, dengan kelompok UA42 (305-310nm) dan UA43 (311-315nm). Lebar separuh spektrum (Δλ) biasanya 10-15nm. Sudut tontonan (2θ1/2) adalah 120 darjah. Rintangan terma (RTHJ-S) ialah 45°C/W.
2.2 Kadar Maksimum Mutlak
- Pelesapan kuasa maksimum: 0.8 W
- Arus hadapan puncak: 120 mA (kitar tugas 1/10, lebar denyut 0.1ms)
- Voltan songsang: 10 V
- Nyahcas elektrostatik (HBM): 1000 V
- Suhu operasi: -30 hingga +85 °C
- Suhu penyimpanan: -40 hingga +100 °C
- Suhu simpang: 85 °C
2.3 Sistem Pengkelasan
LED dikelaskan mengikut voltan hadapan (VF), fluks sinaran total (Φe), dan panjang gelombang puncak (WLP). Kelompok voltan ditetapkan B16 hingga B27 dengan langkah 0.2V. Kelompok fluks sinaran adalah 1J03, 1J04, 1J05. Kelompok panjang gelombang adalah UA42 dan UA43. Kod kelompok dicetak pada label untuk kebolehkesanan.
3. Lengkung Prestasi
3.1 Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan
Pada suhu bilik, arus hadapan meningkat secara eksponen dengan voltan hadapan. Pada 4.8V, arus hampir 0; pada 5.6V, ia mencapai kira-kira 120mA. Lengkung ini penting untuk mereka bentuk litar pemacu arus tetap.
3.2 Arus Hadapan vs. Kuasa Relatif
Keamatan relatif meningkat secara linear dengan arus hadapan dari 0 hingga 120mA, mencapai 100% pada 100mA. Hubungannya hampir berkadar, menunjukkan kelinearan yang baik.
3.3 Panjang Gelombang Puncak vs. Arus Hadapan
Apabila arus hadapan meningkat dari 50mA hingga 120mA, panjang gelombang puncak beralih sedikit dari kira-kira 311.0nm hingga 311.8nm. Peralihan ini kecil tetapi perlu dipertimbangkan dalam aplikasi yang sensitif terhadap panjang gelombang.
3.4 Suhu Pad Pematerian vs. Arus Hadapan
Arus hadapan maksimum yang dibenarkan berkurangan apabila suhu pad pematerian meningkat. Pada 25°C, arus maksimum ialah 120mA; pada 60°C, ia berkurangan kepada kira-kira 40mA. Pengurusan haba yang betul adalah penting untuk mengekalkan prestasi.
3.5 Taburan Spektrum
Pancaran spektrum berpusat di sekitar 310nm dengan lebar separuh kira-kira 10-15nm. Pancaran terhad kepada kawasan UVA/UVB, dengan output cahaya nampak yang minimum.
3.6 Corak Sinaran
Gambar rajah sinaran menunjukkan taburan seperti Lambertian dengan sudut separuh kira-kira 60 darjah, menghasilkan sudut tontonan 120 darjah. Keamatan relatif menurun kepada 50% pada ±60 darjah.
4. Maklumat Mekanikal dan Pembungkusan
4.1 Dimensi Pakej
Pandangan atas: 3.70mm x 3.70mm. Pandangan sisi: tinggi 1.80mm. Pandangan bawah: dua pad; saiz pad anod 3.20mm x 0.50mm, saiz pad katod 3.20mm x 0.50mm dengan tanda kekutuban. Corak pematerian yang disyorkan: pad 3.20mm x 2.20mm dengan jarak 1.20mm. Toleransi adalah ±0.2mm melainkan dinyatakan.
4.2 Pengenalpastian Kekutuban
Bahagian katod ditandakan dengan tanda "+" pada pandangan bawah. Orientasi yang betul adalah penting untuk operasi yang betul.
5. Garis Panduan Pematerian Reflow SMT
5.1 Profil Reflow
Prapemanasan: 150-200°C selama 60-120 saat. Kadar kenaikan: maks 3°C/s. Masa di atas 217°C: maks 60 saat. Suhu puncak: 260°C selama maks 10 saat. Kadar penyejukan: maks 6°C/s. Jumlah masa dari 25°C ke puncak: maks 8 minit. Jangan lakukan reflow lebih daripada dua kali. Jika lebih daripada 24 jam antara reflow, LED mungkin rosak akibat penyerapan lembapan.
5.2 Pematerian Tangan
Jika pematerian tangan perlu, gunakan besi pematerian pada maks 300°C selama maks 3 saat. Hanya satu operasi pematerian tangan dibenarkan.
5.3 Pembaikan
Pembaikan selepas pematerian tidak disyorkan. Jika tidak dapat dielakkan, gunakan besi pematerian dua kepala dan sahkan tiada kerosakan pada LED.
5.4 Amaran
Enkapsulan LED adalah silikon, yang lembut. Elakkan tekanan pada permukaan atas. Jangan pasang pada PCB yang melengkung. Elakkan tekanan mekanikal atau getaran semasa penyejukan. Jangan sejukkan dengan cepat selepas pematerian.
6. Maklumat Pembungkusan
6.1 Pita Pembawa dan Gelendong
Kuantiti pakej: 1000 pcs setiap gelendong. Lebar pita pembawa: 12mm. Dimensi gelendong: A=178±1mm, B=12±0.1mm, C=60±1mm, D=13.0±0.5mm. Tanda kekutuban ditunjukkan pada pita pembawa.
6.2 Maklumat Label
Label merangkumi nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod kelompok (Φe, VF, WLP), kuantiti, dan tarikh.
6.3 Pembungkusan Tahan Lembapan
Gelendong diletakkan di dalam beg penghalang lembapan dengan label, kemudian dibungkus dalam kotak kadbod. Keadaan penyimpanan: sebelum membuka beg: ≤30°C, ≤75% RH, dalam tempoh 1 tahun dari tarikh. Selepas dibuka: ≤30°C, ≤60% RH, guna dalam tempoh 24 jam. Jika melebihi, bakar pada 60±5°C selama ≥24 jam.
7. Langkah Berjaga-jaga Pengendalian
- Kandungan sulfur dalam bahan sekeliling tidak boleh melebihi 100 PPM.
- Kandungan bromin<900 PPM, Kandungan klorin<900 PPM, jumlah Halogen<1500 PPM.
- VOC dari bahan lekapan boleh menembusi silikon dan menyebabkan perubahan warna. Hanya gunakan bahan yang serasi.
- Kendalikan LED di sisi dengan alat yang sesuai; jangan sentuh kanta silikon.
- Sentiasa gunakan perintang pengehad arus; voltan songsang boleh menyebabkan kerosakan.
- Reka bentuk haba adalah kritikal; pastikan suhu simpang kekal di bawah 85°C.
- Pembersihan: alkohol isopropil disyorkan; pembersihan ultrasonik tidak disyorkan.
- Perlindungan ESD diperlukan; peranti sensitif ESD (HBM 1000V).
- Sinaran UV boleh memudaratkan mata dan kulit; gunakan perisai yang sesuai.
8. Ujian Kebolehpercayaan
Ujian kebolehpercayaan termasuk reflow (260°C maks, 10 saat, 3 kali), kejutan haba (-40°C hingga 100°C, 100 kitaran), dan ujian hayat (25°C, 100mA, 1000 jam). Kriteria penerimaan: VF
9. Nota Aplikasi
Untuk aplikasi pembasmian kuman, panjang gelombang 310nm berkesan dalam julat UVC? Sebenarnya 310nm adalah UVB/UVA, tetapi lembaran data menyebut pembasmian kuman. Pereka harus memastikan arus pemacu dan sink haba yang betul. Dalam fototerapi, spektrum sempit adalah bermanfaat. Untuk aplikasi sensor, panjang gelombang puncak yang stabil memastikan pengujaan yang konsisten. Sentiasa ikuti kadar maksimum mutlak untuk memastikan jangka hayat yang panjang.
10. Kes Penggunaan Lazim
Contoh: Dalam modul pembasmian kuman UV, 12 LED disusun dalam tatasusunan 3x4 dipacu pada 100mA setiap satu dengan jumlah kuasa<10W. Sink haba dengan rintangan terma<10°C/W mengekalkan suhu simpang di bawah 85°C. Sistem mencapai pengurangan bakteria >99% pada permukaan pada jarak 1cm dalam masa 30 saat.
11. Prinsip Operasi
LED memancarkan cahaya ultraviolet melalui elektroluminesens dalam simpang semikonduktor. AlGaN atau bahan serupa digunakan untuk mencapai puncak 310nm. Spektrum sempit adalah disebabkan oleh pengurungan kuantum. Peranti direka untuk kecekapan tinggi dan jangka hayat yang panjang.
12. Trend Masa Depan
Teknologi LED UV berkembang ke arah kecekapan yang lebih tinggi, ketumpatan kuasa yang lebih tinggi, dan jangka hayat yang lebih panjang. Aplikasi baru muncul termasuk penulenan air, pensterilan udara, dan diagnostik perubatan. Trend adalah ke arah pakej yang lebih kecil dengan pengurusan haba yang lebih baik.
Terminologi Spesifikasi LED
Penjelasan lengkap istilah teknikal LED
Prestasi Fotoelektrik
| Istilah | Unit/Perwakilan | Penjelasan Ringkas | Mengapa Penting |
|---|---|---|---|
| Keberkesanan Bercahaya | lm/W (lumen per watt) | Output cahaya per watt elektrik, lebih tinggi bermakna lebih cekap tenaga. | Langsung menentukan gred kecekapan tenaga dan kos elektrik. |
| Fluks Bercahaya | lm (lumen) | Jumlah cahaya yang dipancarkan oleh sumber, biasanya dipanggil "kecerahan". | Menentukan sama ada cahaya cukup terang. |
| Sudut Pandangan | ° (darjah), cth., 120° | Sudut di mana keamatan cahaya turun kepada separuh, menentukan lebar pancaran. | Mempengaruhi julat pencahayaan dan keseragaman. |
| CCT (Suhu Warna) | K (Kelvin), cth., 2700K/6500K | Kehangatan/kesejukan cahaya, nilai lebih rendah kekuningan/panas, lebih tinggi keputihan/sejuk. | Menentukan suasana pencahayaan dan senario yang sesuai. |
| CRI / Ra | Tanpa unit, 0–100 | Keupayaan untuk memaparkan warna objek dengan tepat, Ra≥80 adalah baik. | Mempengaruhi keaslian warna, digunakan di tempat permintaan tinggi seperti pusat beli-belah, muzium. |
| SDCM | Langkah elips MacAdam, cth., "5-langkah" | Metrik konsistensi warna, langkah lebih kecil bermakna warna lebih konsisten. | Memastikan warna seragam merentasi kelompok LED yang sama. |
| Panjang Gelombang Dominan | nm (nanometer), cth., 620nm (merah) | Panjang gelombang yang sepadan dengan warna LED berwarna. | Menentukan rona LED monokrom merah, kuning, hijau. |
| Taburan Spektrum | Lengkung panjang gelombang vs keamatan | Menunjukkan taburan keamatan merentasi panjang gelombang. | Mempengaruhi pemaparan warna dan kualiti. |
Parameter Elektrik
| Istilah | Simbol | Penjelasan Ringkas | Pertimbangan Reka Bentuk |
|---|---|---|---|
| Voltan Hadapan | Vf | Voltan minimum untuk menghidupkan LED, seperti "ambang permulaan". | Voltan pemacu mesti ≥Vf, voltan ditambah untuk LED siri. |
| Arus Hadapan | If | Nilai arus untuk operasi LED normal. | Biasanya pemacu arus malar, arus menentukan kecerahan & jangka hayat. |
| Arus Denyut Maks | Ifp | Arus puncak yang boleh diterima untuk tempoh pendek, digunakan untuk pemudaran atau kilat. | Lebar denyut & kitar tugas mesti dikawal ketat untuk mengelakkan kerosakan. |
| Voltan Songsang | Vr | Voltan songsang maks yang LED boleh tahan, melebihi mungkin menyebabkan kerosakan. | Litar mesti menghalang sambungan songsang atau lonjakan voltan. |
| Rintangan Terma | Rth (°C/W) | Rintangan kepada pemindahan haba dari cip ke pateri, lebih rendah lebih baik. | Rintangan terma tinggi memerlukan penyebaran haba lebih kuat. |
| Kekebalan ESD | V (HBM), cth., 1000V | Keupayaan untuk menahan nyahcas elektrostatik, lebih tinggi bermakna kurang terdedah. | Langkah anti-statik diperlukan dalam pengeluaran, terutama untuk LED sensitif. |
Pengurusan Terma & Kebolehpercayaan
| Istilah | Metrik Utama | Penjelasan Ringkas | Kesan |
|---|---|---|---|
| Suhu Simpang | Tj (°C) | Suhu operasi sebenar di dalam cip LED. | Setiap pengurangan 10°C mungkin menggandakan jangka hayat; terlalu tinggi menyebabkan penyusutan cahaya, anjakan warna. |
| Susut Nilai Lumen | L70 / L80 (jam) | Masa untuk kecerahan turun kepada 70% atau 80% daripada awal. | Langsung mentakrifkan "jangka hayat perkhidmatan" LED. |
| Penyelenggaraan Lumen | % (cth., 70%) | Peratusan kecerahan yang dikekalkan selepas masa. | Menunjukkan pengekalan kecerahan atas penggunaan jangka panjang. |
| Anjakan Warna | Δu′v′ atau elips MacAdam | Darjah perubahan warna semasa penggunaan. | Mempengaruhi konsistensi warna dalam adegan pencahayaan. |
| Penuaan Terma | Kerosakan bahan | Kemerosotan akibat suhu tinggi jangka panjang. | Mungkin menyebabkan penurunan kecerahan, perubahan warna, atau kegagalan litar terbuka. |
Pembungkusan & Bahan
| Istilah | Jenis Biasa | Penjelasan Ringkas | Ciri & Aplikasi |
|---|---|---|---|
| Jenis Pakej | EMC, PPA, Seramik | Bahan perumahan yang melindungi cip, menyediakan antara muka optik/terma. | EMC: rintangan haba baik, kos rendah; Seramik: penyebaran haba lebih baik, hayat lebih panjang. |
| Struktur Cip | Depan, Flip Chip | Susunan elektrod cip. | Flip chip: penyebaran haba lebih baik, keberkesanan lebih tinggi, untuk kuasa tinggi. |
| Salutan Fosfor | YAG, Silikat, Nitrida | Meliputi cip biru, menukar sebahagian kepada kuning/merah, campur kepada putih. | Fosfor berbeza mempengaruhi keberkesanan, CCT, dan CRI. |
| Kanta/Optik | Rata, Mikrokanta, TIR | Struktur optik pada permukaan mengawal taburan cahaya. | Menentukan sudut pandangan dan lengkung taburan cahaya. |
Kawalan Kualiti & Pengelasan
| Istilah | Kandungan Pembin | Penjelasan Ringkas | Tujuan |
|---|---|---|---|
| Bin Fluks Bercahaya | Kod cth. 2G, 2H | Dikumpulkan mengikut kecerahan, setiap kumpulan mempunyai nilai lumen min/maks. | Memastikan kecerahan seragam dalam kelompok yang sama. |
| Bin Voltan | Kod cth. 6W, 6X | Dikumpulkan mengikut julat voltan hadapan. | Memudahkan pemadanan pemacu, meningkatkan kecekapan sistem. |
| Bin Warna | Elips MacAdam 5-langkah | Dikumpulkan mengikut koordinat warna, memastikan julat ketat. | Menjamin konsistensi warna, mengelakkan warna tidak sekata dalam alat. |
| Bin CCT | 2700K, 3000K dll. | Dikumpulkan mengikut CCT, setiap satu mempunyai julat koordinat sepadan. | Memenuhi keperluan CCT adegan berbeza. |
Pengujian & Pensijilan
| Istilah | Piawaian/Ujian | Penjelasan Ringkas | Kepentingan |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Ujian penyelenggaraan lumen | Pencahayaan jangka panjang pada suhu malar, merekodkan penyusutan kecerahan. | Digunakan untuk menganggarkan hayat LED (dengan TM-21). |
| TM-21 | Piawaian anggaran hayat | Menganggarkan hayat di bawah keadaan sebenar berdasarkan data LM-80. | Menyediakan ramalan hayat saintifik. |
| IESNA | Persatuan Kejuruteraan Pencahayaan | Meliputi kaedah ujian optik, elektrik, terma. | Asas ujian diiktiraf industri. |
| RoHS / REACH | Pensijilan alam sekitar | Memastikan tiada bahan berbahaya (plumbum, merkuri). | Keperluan akses pasaran di peringkat antarabangsa. |
| ENERGY STAR / DLC | Pensijilan kecekapan tenaga | Pensijilan kecekapan tenaga dan prestasi untuk pencahayaan. | Digunakan dalam perolehan kerajaan, program subsidi, meningkatkan daya saing. |