Ficha Técnica do LED UV LTPL-C16FUVD405 - 3.2x1.6x1.6mm - 3.3V - 1.75W - 405nm - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série LTPL-C16F representa um avanço significativo na tecnologia de iluminação de estado sólido, especificamente projetada para aplicações ultravioleta (UV). Este produto é uma fonte de luz revolucionária, energeticamente eficiente e ultracompacta que combina com sucesso a excecional longevidade e fiabilidade inerentes aos Diodos Emissores de Luz (LEDs) com os elevados níveis de brilho tradicionalmente associados aos sistemas de iluminação convencionais. Esta combinação oferece aos engenheiros de projeto uma liberdade sem precedentes, permitindo a criação de novos fatores de forma compactos, ao mesmo tempo que fornece a potência ótica necessária para substituir eficazmente as tecnologias de iluminação mais antigas e menos eficientes em ambientes exigentes.

1.1 Características Principais

• Totalmente compatível com equipamento padrão de colocação automática e pick-and-place para fabricação em grande volume.
• Projetado para suportar processos de soldadura por refluxo por infravermelhos (IR) e fase de vapor, garantindo uma montagem robusta.
• Encapsulado num fator de forma padronizado EIA (Electronic Industries Alliance) para fácil integração em projetos existentes.
• As características de entrada são compatíveis com os níveis de acionamento padrão de circuitos integrados (IC).
• Fabricado como um produto ecológico, em conformidade com as diretivas RoHS e livre de chumbo (Pb) e outras substâncias restritas.

1.2 Aplicações Alvo

Este LED UV foi especificamente concebido para aplicações que requerem uma fonte focada de luz ultravioleta de 405nm. Os principais casos de utilização incluem:

• Cura UV:Polimerização e endurecimento rápidos de adesivos, revestimentos e tintas.
• Marcação e Codificação UV:Marca permanente em vários substratos.
• Colagem UV:Processos de adesivos de endurecimento rápido.
• Secagem de Tintas de Impressão:Secagem e cura aceleradas de tintas especializadas reativas a UV.

2. Informações Mecânicas e de Encapsulamento

O dispositivo está alojado num encapsulamento SMD (montagem em superfície) ultracompacto. As dimensões críticas de contorno são as seguintes (todos os valores em milímetros, com uma tolerância padrão de ±0.1mm, salvo indicação em contrário): O corpo do encapsulamento mede aproximadamente 3.2mm de comprimento, 1.6mm de largura e tem uma altura de 1.6mm. Desenhos mecânicos detalhados, incluindo recomendações de layout das pastilhas para soldadura por refluxo por infravermelhos e fase de vapor, são fornecidos na ficha técnica para garantir um design correto da pegada no PCB para fiabilidade térmica e mecânica.

3. Valores Máximos Absolutos

Tensões ou correntes além destes limites podem causar danos permanentes ao dispositivo. Todas as classificações são especificadas a uma temperatura ambiente (Ta) de 25°C.

• Dissipação de Potência (Po):1.75 W
• Corrente Direta Contínua (If):500 mA
• Gama de Temperatura de Funcionamento (Topr):-40°C a +85°C
• Gama de Temperatura de Armazenamento (Tstg):-40°C a +100°C
• Temperatura Máxima da Junção (Tj):115°C

4. Características Eletro-Óticas

Os parâmetros de desempenho chave são medidos a Ta=25°C sob uma condição de teste de If = 350mA, salvo indicação em contrário.

• Fluxo Radiante (Φe):440 mW (Mín), 500 mW (Tip), 590 mW (Máx). A tolerância de medição é de ±10%.
• Ângulo de Visão (2θ1/2):135° (Típico).
• Comprimento de Onda de Pico (λp):395 nm (Mín), 405 nm (Tip), 415 nm (Máx). Isto define a emissão central no espectro de UV próximo. A tolerância é de ±3nm.
• Tensão Direta (Vf):3.1 V (Mín), 3.3 V (Tip), 3.5 V (Máx) a 350mA. A tolerância de medição é de ±0.1V.
• Tensão Reversa (Vr):1.2 V (Máx) a uma corrente reversa (Ir) de 10µA.Nota Importante:Este parâmetro é testado apenas para caracterização da função Zener. O LED não foi projetado para funcionar sob polarização reversa. A exposição prolongada a corrente reversa pode levar à falha do dispositivo.

Cuidado com ESD:Este componente é sensível a descargas eletrostáticas (ESD). Procedimentos de manuseamento adequados, incluindo o uso de pulseiras aterradas, tapetes antiestáticos e equipamento, são obrigatórios para prevenir danos latentes ou catastróficos.

5. Código de Binagem e Sistema de Classificação

Para garantir um desempenho consistente na produção, os dispositivos são classificados em bins com base em parâmetros chave. O código do bin está marcado na embalagem.

5.1 Binagem da Tensão Direta (Vf)

• Bin V3:Vf = 3.1V a 3.3V @ 350mA
• Bin V4:Vf = 3.3V a 3.5V @ 350mA

5.2 Binagem do Fluxo Radiante (Φe)

• Bin R1:Φe = 440 mW a 470 mW
• Bin R2:Φe = 470 mW a 500 mW
• Bin R3:Φe = 500 mW a 530 mW
• Bin R4:Φe = 530 mW a 560 mW
• Bin R5:Φe = 560 mW a 590 mW

5.3 Binagem do Comprimento de Onda de Pico (λp)

• Bin P3U:λp = 395 nm a 400 nm
• Bin P4A:λp = 400 nm a 405 nm
• Bin P4B:λp = 405 nm a 410 nm
• Bin P4C:λp = 410 nm a 415 nm

6. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece várias curvas características cruciais para a otimização do projeto.

6.1 Espectro de Emissão Relativa

A curva de distribuição espectral mostra um pico dominante centrado em 405nm (típico), com uma largura de banda espectral relativamente estreita, característica da tecnologia LED. Esta monocromaticidade é vantajosa para aplicações que requerem fotoiniciação específica.

6.2 Fluxo Radiante Relativo vs. Corrente Direta

Esta curva demonstra a relação entre a saída ótica e a corrente de acionamento. O fluxo radiante aumenta de forma supralinear com a corrente em níveis mais baixos e tende a saturar em correntes mais elevadas devido a efeitos térmicos e de queda de eficiência. Recomenda-se operar a ou abaixo dos típicos 350mA para uma eficiência e longevidade ótimas.

6.3 Corrente Direta vs. Tensão Direta (Curva I-V)

A característica I-V é essencial para o projeto do driver. Mostra a relação exponencial típica de um díodo. A tensão direta típica é de 3.3V a 350mA. Os circuitos de acionamento devem ser regulados por corrente, não por tensão, para garantir uma saída ótica estável.

6.4 Fluxo Radiante Relativo vs. Temperatura da Junção

Esta curva crítica ilustra o impacto negativo do aumento da temperatura da junção (Tj) na saída de luz. A eficiência do LED UV tipicamente diminui à medida que a temperatura aumenta. Uma gestão térmica eficaz através de um layout adequado do PCB (usando vias térmicas e área de cobre suficiente) é fundamental para manter uma elevada saída e fiabilidade a longo prazo.

7. Diretrizes de Montagem e Fabricação

7.1 Perfil de Soldadura por Refluxo

É fornecido um perfil de refluxo recomendado para processos de soldadura sem chumbo (Pb-free). Os parâmetros chave incluem:

• Pré-aquecimento:150-200°C até 120 segundos.
• Temperatura Máxima do Corpo:Máximo de 260°C.
• Tempo Acima do Líquidus:Recomenda-se que seja dentro de 10 segundos (são permitidos no máximo dois ciclos de refluxo).
• É aconselhada uma taxa de arrefecimento controlada e gradual. O arrefecimento rápido não é recomendado.
• A soldadura manual com ferro deve ser limitada a 300°C por um máximo de 3 segundos, apenas uma vez.

7.2 Limpeza

Se for necessária limpeza pós-montagem, apenas devem ser utilizados produtos químicos especificados. A imersão do LED em álcool etílico ou isopropílico à temperatura ambiente por menos de um minuto é aceitável. A utilização de produtos químicos não especificados pode danificar a resina epóxi do encapsulamento ou a lente.

7.3 Sensibilidade à Humidade

Este produto é classificado como Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL) 3 de acordo com a JEDEC J-STD-020. São necessárias precauções para evitar o efeito "popcorn" durante o refluxo.

• Saco Selado:Armazenar a ≤30°C e ≤90% HR. Utilizar dentro de um ano a partir da data de selagem do saco.
• Saco Aberto:Armazenar a ≤30°C e ≤60% HR. Deve ser soldado dentro de 168 horas (7 dias) após exposição às condições ambientais da fábrica.
• Se o cartão indicador de humidade mostrar 10% rosa ou mais, ou se o tempo de vida útil no chão da fábrica for excedido, é necessário um cozimento a 60°C durante pelo menos 48 horas antes da utilização.

8. Especificações de Embalagem

Os componentes são fornecidos em fita transportadora relevada para manuseamento automatizado.

• Dimensões da Fita:Conforme especificações EIA-481-1-B.
• Tamanho do Carretel:Carretel padrão de 7 polegadas (178mm).
• Quantidade por Carretel:Máximo de 1500 unidades.
• Os compartimentos vazios são selados com fita de cobertura. O número máximo permitido de componentes em falta consecutivos é de dois.

9. Considerações de Projeto para Aplicação

9.1 Método de Acionamento

Um LED é fundamentalmente um dispositivo operado por corrente. Para um desempenho estável e consistente, deve ser acionado por uma fonte de corrente constante, não por uma fonte de tensão constante. Uma simples resistência em série com uma fonte de tensão pode ser usada para aplicações básicas, mas um circuito ou IC driver de LED dedicado é recomendado para um controlo preciso, especialmente para gerir efeitos térmicos e garantir longevidade.

9.2 Gestão Térmica

Como mostrado nas curvas de desempenho, a temperatura da junção impacta diretamente a eficiência de saída e a vida útil. Os projetistas devem implementar vias térmicas eficazes. Isto inclui usar um PCB com espessura de cobre suficiente, incorporar uma matriz de vias térmicas diretamente sob a pastilha térmica do LED e, potencialmente, adicionar dissipação de calor externa se operar a correntes elevadas ou em temperaturas ambientes altas.

9.3 Projeto Ótico

O ângulo de visão de 135 graus fornece um padrão de emissão amplo. Para aplicações que requerem feixes focados ou colimados, devem ser utilizadas óticas secundárias, como lentes ou refletores. O material destas óticas deve ser transparente à luz UV de 405nm; o policarbonato ou acrílico padrão podem não ser adequados e podem degradar-se sob exposição prolongada a UV. Recomenda-se vidro de grau UV ou plásticos especializados.

10. Fiabilidade e Notas de Aplicação

Os LEDs destinam-se a ser utilizados em equipamento eletrónico padrão. Para aplicações em que uma falha possa comprometer a segurança, saúde ou infraestruturas críticas (aviação, suporte de vida médico, controlo de transportes), é obrigatória uma avaliação específica de fiabilidade e consulta com o fabricante do componente antes da integração no projeto. A adesão adequada aos valores máximos absolutos, diretrizes de soldadura e condições de armazenamento é essencial para alcançar a longevidade e fiabilidade classificadas.