Lembaran Data UV LED PLCC-2 2.8x3.5x0.65mm - Voltan Hadapan 3.2V Tipikal - Kuasa 0.7W - Panjang Gelombang Puncak 365-375nm

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LED ultraungu (UV) ini direka dalam pakej standard PLCC-2 (Pembawa Cip Plumbum Plastik) pemasangan permukaan, dengan dimensi padat 2.8 mm × 3.5 mm × 0.65 mm. Ia memancarkan dalam spektrum UVA dengan panjang gelombang puncak antara 365 nm dan 375 nm, menjadikannya sesuai untuk aplikasi seperti penyahkuman UV, pengawetan UV dakwat dan pelekat, serta penjagaan kuku. Peranti ini mempunyai sudut tontonan lebar 120°, yang memberikan pencahayaan seragam di kawasan sasaran. Ia serasi dengan proses pemasangan SMT konvensional dan dibekalkan pada pita dan gelendong (4,000 keping setiap gelendong). Produk ini memenuhi keperluan RoHS dan mempunyai tahap kepekaan lembapan 3.

Peranti ini menawarkan kecekapan sinaran yang tinggi dan jangka hayat operasi yang panjang apabila digunakan dalam had yang ditetapkan. Ia tersedia dalam beberapa bin untuk voltan hadapan, fluks sinaran, dan panjang gelombang puncak, membolehkan pereka memilih gred prestasi optimum untuk aplikasi mereka. Pakej PLCC-2 menyediakan pelesapan haba yang baik dan ketahanan mekanikal untuk pemasangan automatik.

1.1 Ciri-Ciri Utama

• Pakej pemasangan permukaan PLCC-2
• Sudut tontonan: 120°
• Sesuai untuk semua pemasangan SMT dan pematerian reflow
• Tahap kepekaan lembapan: Tahap 3
• Mematuhi RoHS
• Tersedia dalam pembungkusan pita dan gelendong (4,000 pcs/gelendong)
• Perlindungan nyahcas elektrostatik: 1000 V (HBM)

1.2 Aplikasi Sasaran

• Penyahkuman ultraungu (permukaan, air, udara)
• Pengawetan UV pelekat dan salutan
• Pengawetan dakwat UV (industri percetakan)
• Penjagaan kuku (pengawetan gel)
• Pencahayaan UV am dan fototerapi

2. Analisis Parameter Teknikal

2.1 Ciri Elektrik dan Optik (pada Ts = 25°C, IF = 150 mA)

LED ini dipacu pada arus hadapan tipikal 150 mA. Voltan hadapan (VF) dibahagikan kepada empat julat: B11 (3.0–3.2 V), B12 (3.2–3.4 V), B13 (3.4–3.6 V), dan B14 (3.6–3.8 V). Voltan hadapan tipikal adalah sekitar 3.2 V untuk bin B12, yang merupakan pilihan biasa untuk operasi 150 mA. Arus songsang (IR) dihadkan kepada 10 µA pada VR = 5 V, menunjukkan persimpangan pembetulan yang baik.

Jumlah fluks sinaran (Φe) dikategorikan ke dalam bin: 1B26 (90–112 mW), 1B27 (112–140 mW), 1B28 (140–180 mW), 1B29 (180–224 mW). Panjang gelombang puncak (λp) dibahagikan kepada bin UA54 (365–370 nm) dan UA55 (370–375 nm). Sudut tontonan ditetapkan sebagai 120° (sudut separuh ±60°). Rintangan haba dari persimpangan ke titik pematerian (RthJ-S) adalah 45 °C/W tipikal.

2.2 Penarafan Maksimum Mutlak

LED tidak boleh dikendalikan melebihi penarafan maksimum mutlak untuk mengelakkan kerosakan: pelesapan kuasa maksimum ialah 0.7 W, arus hadapan puncak ialah 180 mA (keadaan lebar nadi tidak ditentukan tetapi tipikal untuk nadi pendek), voltan songsang ialah 5 V, dan toleransi ESD (HBM) ialah 1000 V. Julat suhu operasi ialah –40 hingga +85 °C, suhu simpanan –40 hingga +100 °C, dan suhu persimpangan maksimum ialah 95 °C. Adalah penting untuk mengekalkan suhu persimpangan di bawah 95 °C untuk memastikan kebolehpercayaan; reka bentuk haba perlu dipertimbangkan dengan teliti.

3. Penjelasan Sistem Bin

Produk ini diisih ke dalam bin untuk voltan hadapan, fluks sinaran, dan panjang gelombang puncak untuk membolehkan pelanggan memilih tahap prestasi yang sesuai. Kod bin dicetak pada label gelendong (contohnya, B11 untuk VF 3.0–3.2 V, 1B26 untuk fluks 90–112 mW, UA54 untuk panjang gelombang 365–370 nm). Format pelabelan merangkumi medan untuk Nombor Bahagian, Nombor Spesifikasi, Nombor Lot, Kod Bin, dan nilai khusus untuk VF, Φe, dan WLP. Ini memastikan kebolehkesanan dan memudahkan pengurusan inventori.

4. Analisis Lengkung Prestasi

4.1 Voltan Hadapan lwn. Arus Hadapan (Lengkung I-V)

Lengkung I-V tipikal menunjukkan bahawa pada 150 mA, voltan hadapan berada dalam julat 3.2–3.6 V. Lengkung ini adalah ciri LED UV berasaskan GaN. Apabila arus meningkat, VF meningkat secara tidak linear; pada arus yang lebih rendah (cth., 30 mA), VF adalah sekitar 3.3 V. Lengkung ini berguna untuk mereka bentuk perintang pengehad arus atau pemacu arus malar.

4.2 Kuasa Relatif lwn. Arus Hadapan

Kuasa sinaran relatif meningkat dengan arus hadapan sehingga arus maksimum yang dinilai. Pada 150 mA, kuasa relatif adalah kira-kira 100% (dinormalkan). Pada arus yang lebih rendah, kecekapan sedikit lebih tinggi disebabkan oleh penurunan haba yang berkurangan. Hubungan linear ini membantu dalam aplikasi peredupan.

4.3 Kesan Suhu

Suhu pematerian (Ts) mempengaruhi kuasa sinaran relatif. Apabila Ts meningkat dari 25°C ke 125°C, kuasa relatif menurun kira-kira 40%. Penurunan haba ini mesti diimbangi oleh pengurusan haba yang mencukupi. Suhu pematerian maksimum yang dibenarkan untuk operasi berterusan dihadkan oleh kekangan suhu persimpangan (95 °C). Lengkung penurunan (Ts lwn. Arus Hadapan) menunjukkan bahawa pada suhu ambien yang lebih tinggi, arus pemacu mesti dikurangkan untuk kekal dalam had selamat.

4.4 Taburan Spektrum

Taburan spektrum menunjukkan puncak sekitar 365–375 nm dengan lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) kira-kira 10–15 nm. Pancaran terutamanya dalam julat UVA, yang berkesan untuk pengaktifan fotoinisiator dalam pengawetan dan untuk aplikasi kuman. Perhatikan bahawa panjang gelombang UV-C (di bawah 280 nm) tidak dihasilkan; peranti ini selamat untuk banyak aplikasi pengguna apabila digunakan dengan pelindung yang sesuai.

4.5 Corak Sinaran

Rajah sinaran menunjukkan taburan seperti Lambertian dengan sudut separuh kuasa ±60° (jumlah 120°). Keamatan agak seragam dalam kawasan tengah, menjadikannya sesuai untuk pencahayaan banjir. Ciri pancaran sisi bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan liputan luas.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej

Dimensi badan pakej PLCC-2 ialah 2.80 mm × 3.50 mm dengan ketinggian (ketebalan) 0.65 mm. Pandangan bawah menunjukkan dua pad sentuhan: anod dan katod. Kekutuban ditunjukkan oleh takuk atau tanda pada pakej. Corak pematerian (tapak) yang disyorkan mempunyai dimensi: 2.10 mm × 2.10 mm untuk setiap pad, dengan jarak 2.08 mm. Panjang pad pematerian yang disyorkan secara keseluruhan ialah 2.80 mm dan lebar 3.50 mm (sepadan dengan pakej). Semua toleransi adalah ±0.2 mm melainkan dinyatakan sebaliknya.

5.2 Kekutuban dan Pengendalian

Peranti ini terkutub; sisi katod biasanya ditanda. Berhati-hati supaya tidak menggunakan voltan songsang, yang boleh menyebabkan migrasi dan kerosakan. Semasa mengendalikan, gunakan pinset pada permukaan sisi, elakkan menyentuh kanta silikon (permukaan atas) kerana ia lembut dan boleh menarik habuk atau rosak.

6. Garis Panduan Pematerian dan Pemasangan

6.1 Profil Pematerian Reflow

LED ini direka untuk pematerian reflow bebas plumbum. Profil yang disyorkan mempunyai zon pemanasan awal (150–200 °C) selama 60–120 saat, kadar kenaikan maksimum 3 °C/s, masa di atas 217 °C sehingga 60 saat, suhu puncak 260 °C selama maksimum 10 saat, dan kadar penyejukan maksimum 6 °C/s. Jumlah masa dari 25 °C ke puncak hendaklah dalam tempoh 8 minit. Reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali, dan jika selang antara dua proses pematerian melebihi 24 jam, LED mungkin menyerap lembapan dan rosak; pembakar disyorkan sebelum reflow kedua.

6.2 Pematerian Tangan dan Pembaikan

Jika pematerian tangan diperlukan, gunakan seterika pematerian yang ditetapkan di bawah 300 °C selama tidak lebih daripada 3 saat. Hanya satu operasi pematerian tangan dibenarkan. Pembaikan selepas reflow tidak disyorkan; jika tidak dapat dielakkan, gunakan seterika pematerian dua kepala dan pra-sahkan bahawa ciri LED tidak merosot.

6.3 Amaran

• Jangan kenakan tekanan mekanikal pada LED semasa atau sejurus selepas pematerian (terutamanya apabila pakej masih panas).
• Elakkan memasang LED pada PCB yang meleding, dan jangan bengkokkan papan selepas pematerian.
• Jangan sejukkan peranti secara mendadak selepas reflow; biarkan ia sejuk secara semula jadi ke suhu bilik.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pita Pembawa dan Gelendong

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dengan lebar 8.00 mm, jarak 4.00 mm, dan pita penutup. Diameter gelendong ialah 178 mm ±1 mm, diameter pusat 60 mm ±1 mm, dan lebar pita 12 mm. Setiap gelendong memuatkan 4,000 keping. Label gelendong termasuk nombor bahagian, nombor spesifikasi, nombor lot, kod bin (VF, Φe, WLP), kuantiti, dan kod tarikh.

7.2 Kepekaan Lembapan dan Penyimpanan

Peranti mempunyai tahap kepekaan lembapan 3. Sebelum membuka beg penghalang lembapan yang dimeterai, keadaan penyimpanan ialah ≤30 °C dan ≤75% RH sehingga satu tahun. Selepas dibuka, LED mesti digunakan dalam masa 24 jam jika disimpan pada ≤30 °C dan ≤60% RH. Jika kad penunjuk kelembapan menunjukkan kelembapan berlebihan atau masa penyimpanan telah melebihi, pembakar pada 60 ±5 °C selama ≥24 jam diperlukan sebelum digunakan.

8. Nota Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

8.1 Pengurusan Haba

Oleh kerana kecekapan dan jangka hayat LED sangat bergantung pada suhu persimpangan, penyerap haba yang mencukupi adalah penting. Rintangan haba dari persimpangan ke titik pematerian ialah 45 °C/W. Dengan pelesapan kuasa 0.7 W (cth., VF=3.5 V × IF=200 mA, tetapi arus maksimum 180 mA, tipikal 150 mA memberikan ~0.525 W), kenaikan suhu persimpangan di atas titik pematerian adalah kira-kira 0.525 × 45 = 23.6 °C. Jika suhu ambien ialah 85 °C, suhu persimpangan akan menjadi ~109 °C, melebihi had 95 °C. Oleh itu, untuk persekitaran suhu tinggi, arus mesti dikurangkan atau penyebar haba yang lebih besar digunakan.

8.2 Reka Bentuk Litar

Sentiasa gunakan perintang pengehad arus atau pemacu arus malar untuk mengelakkan arus lebihan akibat variasi voltan hadapan. Jangan gunakan voltan songsang. Kepekaan ESD ialah 1000 V (HBM); gunakan peralatan pelindung ESD semasa mengendalikan dan memasang. Bahan lekapan tidak boleh mengandungi sebatian sulfur melebihi 100 ppm, dan kandungan halogen (bromin dan klorin secara individu<900 ppm, jumlah<1500 ppm) untuk mengelakkan kakisan LED.

8.3 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, gunakan isopropil alkohol (IPA). Elakkan pembersihan ultrasonik kerana ia boleh merosakkan ikatan wayar. Pelarut lain harus diuji untuk keserasian dengan pengkapsulan silikon dan bahan pakej. Permukaan silikon adalah lembut dan boleh menarik habuk; bersihkan dengan lembut jika perlu.

9. Perbandingan Teknikal

Berbanding dengan LED kelihatan standard, LED UV ini mempunyai voltan hadapan yang lebih tinggi (3.0–3.8 V berbanding ~2.0–3.0 V untuk yang kelihatan) dan kecekapan yang lebih rendah (kuasa sinaran berbanding fluks sinaran). Walau bagaimanapun, ia menawarkan spektrum pancaran UVA sempit yang dioptimumkan untuk proses fotokimia. Pakej PLCC-2 digunakan secara meluas dan serasi dengan infrastruktur pick-and-place dan reflow sedia ada. Produk ini bersaing dengan LED UV lain yang mempunyai kuasa yang sama; kelebihannya terletak pada jejak yang padat, sudut tontonan lebar, dan pilihan bin yang pelbagai untuk pemadanan prestasi.

10. Soalan Lazim

S1: Bagaimana saya memilih bin voltan hadapan yang betul?
Pilih bin yang sepadan dengan voltan pematuhan pemacu anda. Untuk pemacu arus malar 150 mA dengan voltan keluaran 3.4 V, B12 (3.2–3.4 V) atau B13 (3.4–3.6 V) akan sesuai. Sentiasa ambil kira penurunan voltan merentasi pemacu dan sebarang perintang siri.

S2: Apakah jangka hayat LED ini?
Jangka hayat tidak diberikan secara jelas dalam lembaran data, tetapi dengan pengurusan haba yang betul (suhu persimpangan di bawah 85 °C), LED UV biasa mencapai jangka hayat L70 selama 10,000–20,000 jam. Suhu persimpangan yang tinggi akan mengurangkan jangka hayat secara drastik.

S3: Bolehkah LED dinyalakan dengan nadi pada arus yang lebih tinggi?
Arus hadapan puncak maksimum ialah 180 mA. Jika denyutan pada kitaran tugas rendah (<10%), arus nadi yang lebih tinggi mungkin boleh dilakukan, tetapi penarafan maksimum mutlak tidak boleh dilampaui. Rujuk pengilang untuk panduan.

S4: Adakah keluaran UV berbahaya kepada manusia?
Sinaran UVA (365–375 nm) boleh menyebabkan penuaan kulit dan kerosakan mata dengan pendedahan berpanjangan. Pelindung yang sesuai atau cermin mata pelindung harus digunakan. LED ini bukan sumber UV-C, tetapi masih memerlukan langkah berjaga-jaga.

11. Kes Penggunaan Praktikal

Kes 1 – Pengawetan UV PCB:Sistem pengawetan dakwat topeng pateri menggunakan susunan LED ini. Dengan sudut tontonan 120°, satu baris LED boleh menerangi tali pinggang selebar 10 cm secara seragam. Jumlah fluks sinaran 180 mW setiap LED (bin 1B28) membolehkan pengawetan cepat pada jarak 5 mm.

Kes 2 – Lampu Kuku:Dalam lampu pengawetan kuku, banyak LED disusun dalam separuh bulatan. Puncak 365–370 nm sepadan dengan penyerapan fotoinisiator dalam pengilat gel. Saiz padat membolehkan reka bentuk lampu yang nipis.

Kes 3 – Penyahkuman:Untuk penyahkuman permukaan objek kecil (cth., sarung telefon), satu LED dipacu pada 150 mA menyediakan intensiti UVA yang mencukupi untuk menyahaktifkan bakteria pada kawasan 10 cm² selepas pendedahan beberapa minit. Pemantul boleh ditambah untuk menumpukan pancaran.

12. Prinsip Operasi LED UV

LED ini menggunakan struktur semikonduktor berasaskan Gallium Nitride (GaN) yang memancarkan cahaya apabila elektron bergabung semula dengan lubang di kawasan aktif. Pakej PLCC-2 terdiri daripada rangka plumbum dengan cawan pemantul bersepadu, pelekatan die, ikatan wayar, dan pengkapsulan silikon yang telus kepada UVA. Kanta silikon melindungi cip dan membentuk output cahaya. Pad haba di bahagian bawah pakej membolehkan pengaliran haba ke PCB. Peranti ini direka untuk operasi arus malar; voltan hadapan ditentukan oleh jurang jalur lapisan aktif (≈3.4 eV untuk 365 nm).

13. Trend Pasaran dan Teknologi

LED UV semakin menggantikan lampu merkuri tradisional dalam aplikasi pengawetan, penyahkuman, dan perubatan kerana saiznya yang kecil, hidup/mati segera, tiada pemanasan awal, dan mesra alam (tiada merkuri). Trend adalah ke arah ketumpatan kuasa yang lebih tinggi (cth., 1 W setiap cip) dan panjang gelombang yang lebih pendek (UV-C untuk penyahkuman). Walau bagaimanapun, LED UVA seperti ini kekal sebagai tulang belakang untuk pengawetan kerana ia lebih cekap dan mempunyai jangka hayat yang lebih lama daripada LED UV-C. Perkembangan masa depan termasuk kecekapan pengekstrakan yang lebih baik (melalui substrat bercorak atau reka bentuk flip-chip) dan optik bersepadu (cth., kanta penyelaras). Pakej PLCC-2 produk ini adalah teknologi matang yang membolehkan pengeluaran kos rendah dan volum tinggi.