LED UV SMD 6650 Pacote Cerâmico - Dimensões 6.6x6.6x3.85mm - Tensão 6.4-7.6V - Comprimento de Onda 365-410nm - Ficha Técnica em Português

1. Visão Geral do Produto

Este documento detalha as especificações de um Diodo Emissor de Luz (LED) Ultravioleta (UV) de Montagem em Superfície (SMD) de alta potência. O produto foi concebido para aplicações de nível industrial que exigem um desempenho robusto e uma saída fiável no espectro ultravioleta. A sua construção central utiliza materiais avançados para garantir estabilidade e longevidade em condições operacionais exigentes.

1.1 Descrição Geral

O LED apresenta um substrato cerâmico compacto emparelhado com uma lente de vidro de quartzo para encapsulamento. Esta combinação de materiais oferece excelentes propriedades de gestão térmica, graças à cerâmica, e elevada transparência e durabilidade à radiação UV, graças ao quartzo. As dimensões globais do pacote são 6,6 mm de comprimento, 6,6 mm de largura e 3,85 mm de altura, tornando-o adequado para linhas de montagem SMT automatizadas.

1.2 Características & Vantagens Principais

• Pacote Superior:Substrato cerâmico para dissipação eficiente de calor e lente de quartzo para transmissão óptima da luz UV e resistência ambiental.
• Ângulo de Visão Ampla:Um ângulo de meia intensidade de 120 graus proporciona uma cobertura de irradiação ampla, benéfica para cura de área ou desinfeção.
• Compatibilidade SMT:Totalmente compatível com os processos padrão de montagem por Tecnologia de Montagem em Superfície e de soldadura por refusão.
• Manuseamento Automatizado:Fornecido em fita e bobina para compatibilidade com máquinas pick-and-place de alta velocidade.
• Sensibilidade à Humidade:Classificado no Nível de Sensibilidade à Humidade (MSL) 3, exigindo pré-aquecimento se exposto além de 168 horas antes da refusão.
• Conformidade Ambiental:O produto está em conformidade com as diretivas RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas).

1.3 Aplicações-Alvo

Este LED UV é projetado para aplicações que utilizam luz ultravioleta para processos químicos ou efeito germicida. As principais áreas de aplicação incluem:

• Cura UV:Cura instantânea de adesivos, revestimentos e tintas em impressão, montagem de eletrónica e impressão 3D.
• Cura de Tinta UV:Especificamente para secagem e polimerização de tintas em processos de impressão industrial.
• Desinfeção Ultravioleta:Utilizado em equipamentos para purificação de ar, água ou superfícies, visando microorganismos.
• Uso Geral:Outras aplicações que requerem uma fonte fiável de luz UVA ou UV próximo.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas & Ópticas

Todos os parâmetros são especificados a uma temperatura no ponto de soldadura (Ts) de 25°C. As principais métricas de desempenho são segmentadas em diferentes códigos de produto, conforme as características específicas.

• Tensão Direta (VF):Medida a uma corrente de acionamento de 1400 mA. O produto é oferecido em três intervalos de tensão: B28 (6.4V a 6.8V), B30 (6.8V a 7.2V) e B32 (7.2V a 7.6V). Isto permite considerações de projeto relativamente aos requisitos da fonte de alimentação.
• Fluxo Radiante (Φe):A potência óptica de saída em miliwatts (mW). Esta é a principal medida da intensidade da luz UV. O desempenho é classificado em três graus de fluxo (1B42, 1B43, 1B44) com valores típicos que variam de aproximadamente 3550 mW a mais de 7100 mW a 1400mA, dependendo da variante específica do comprimento de onda.
• Variantes de Comprimento de Onda:A família de produtos abrange vários intervalos de comprimento de onda de pico: 365-370 nm, 380-390 nm, 390-400 nm e 400-410 nm. A seleção depende da sensibilidade do fotoiniciador em aplicações de cura ou da curva de eficácia germicida para desinfeção.
• Resistência Térmica (RthJ-S):A resistência térmica junção-ponto de soldadura é especificada com um valor típico de 4,5 °C/W. Este valor baixo é um benefício direto do pacote cerâmico, indicando uma transferência de calor eficiente do chip do LED para a placa de circuito.
• Corrente Reversa (IR):A corrente de fuga máxima é de 5 μA quando aplicada uma polarização inversa de 10V.

2.2 Limites Absolutos Máximos

Estes limites definem os níveis de tensão além dos quais pode ocorrer dano permanente. Não é garantida a operação sob ou nestes limites.

• Dissipação Máxima de Potência (PD):15.2 Watts.
• Corrente Direta de Pico (IFP):2000 mA, permitida em condições pulsadas (largura de pulso 0.1ms, ciclo de trabalho 1/10).
• Tensão Reversa (VR):10 Volts.
• Descarga Eletrostática (ESD):Suporta 2000V no Modelo de Corpo Humano (HBM). Ainda são necessárias precauções contra ESD durante o manuseamento.
• Intervalos de Temperatura:
  • Temperatura de Operação (TOPR): -40°C a +80°C.
  • Temperatura de Armazenamento (TSTG): -40°C a +100°C.
  • Temperatura Máxima da Junção (TJ): 105°C.

2.3 Explicação do Sistema de Classificação

O produto utiliza um sistema de classificação padronizado para garantir um desempenho consistente:

• Classificação da Tensão Direta (VF):Os códigos B28, B30, B32 permitem aos projetistas selecionar LEDs com quedas de tensão semelhantes para uma distribuição uniforme de corrente em matrizes paralelas.
• Classificação do Fluxo Radiante (Φe):Os códigos 1B42, 1B43, 1B44 categorizam os LEDs com base na sua potência óptica de saída. Isto permite uma intensidade de luz previsível na aplicação final.
• Classificação do Comprimento de Onda:O número de peça do produto indica o intervalo de comprimento de onda dominante (ex., 365-370nm). Esta triagem precisa é crítica para aplicações onde são visadas fotorreações específicas.

3. Análise das Curvas de Desempenho

3.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Curva IV)

A ficha técnica referencia uma curva de característica IV típica. Para este tipo de LED UV de alta potência, espera-se que a curva mostre uma relação exponencial a correntes muito baixas, transitando para uma região quase linear com uma resistência em série à corrente operacional nominal de 1400mA. A inclinação nesta região operacional está relacionada com a resistência dinâmica do LED. Compreender esta curva é essencial para projetar drivers de corrente constante apropriados, garantindo uma saída óptica estável e prevenindo a fuga térmica.

4. Informação Mecânica & do Pacote

4.1 Dimensões & Desenhos do Pacote

O contorno mecânico é estritamente definido com uma área de ocupação de 6,60 mm x 6,60 mm e uma altura total de 3,85 mm. O pacote inclui uma almofada térmica na parte inferior para melhorar a aderência da solda e a dissipação de calor. A lente está localizada centralmente na superfície superior. As tolerâncias dimensionais para todas as características são geralmente ±0,2 mm, salvo indicação em contrário.

4.2 Identificação de Polaridade & Disposição das Almofadas de Soldadura

Os terminais cátodo (-) e ânodo (+) estão claramente marcados na parte inferior do pacote. É fornecida uma disposição recomendada para as almofadas de soldadura (Land Pattern), mostrando as dimensões para as duas almofadas elétricas e para a almofada térmica central maior. Seguir esta recomendação é crucial para obter conexões elétricas fiáveis, maximizar o desempenho térmico e garantir o alinhamento correto durante a soldadura por refusão.

5. Orientações de Soldadura & Montagem

5.1 Perfil de Soldadura por Refusão SMT

O produto é adequado para processos de soldadura por refusão por infravermelhos ou convecção. Deve ser seguido um perfil de temperatura específico, tipicamente incluindo zonas de pré-aquecimento, estabilização térmica, refusão e arrefecimento. A temperatura de pico da soldadura não deve exceder a temperatura máxima especificada para evitar danos no chip do LED, nas ligações internas ou na lente de quartzo. Devido à sua classificação MSL 3, sacos de barreira à humidade abertos exigem que as peças sejam pré-aquecidas se não forem utilizadas dentro de 168 horas.

5.2 Soldadura Manual & Retrabalho

Se for necessária soldadura manual ou retrabalho, deve ser realizada com grande cuidado. Deve ser utilizado um ferro de soldar com controlo de temperatura, mantendo a temperatura da ponta o mais baixa possível (recomendado abaixo de 350°C) e minimizando o tempo de contacto para evitar choque térmico no componente. Deve ser evitado contacto direto com a lente de quartzo.

6. Embalagem, Armazenamento & Encomenda

6.1 Especificação da Embalagem

Os LEDs são embalados em fita suporte relevada em bobinas para montagem automatizada. São fornecidas dimensões detalhadas para os compartimentos da fita suporte e para a bobina (incluindo diâmetro do cubo, diâmetro da flange e largura) para garantir a compatibilidade com o equipamento SMT. A bobina é etiquetada com informações do produto, quantidade e dados de rastreabilidade do lote.

6.2 Barreira à Humidade & Embalagem Seca

Para manter a classificação MSL 3, as bobinas são seladas dentro de um saco de barreira à humidade juntamente com um cartão indicador de humidade. O saco é selado a vácuo ou preenchido com azoto seco para proteger os componentes da humidade ambiente durante o armazenamento e transporte.

7. Sugestões de Aplicação & Considerações de Projeto

7.1 Considerações de Projeto para Desempenho Ótimo

• Gestão Térmica:A chave para a longevidade e saída estável é uma dissipação de calor eficaz. A baixa resistência térmica de 4,5 °C/W só é eficaz se a placa de circuito impresso (PCB) tiver vias térmicas adequadas e área de cobre suficiente para dissipar calor. A temperatura máxima da junção de 105°C não deve ser excedida.
• Corrente de Acionamento:Operar na corrente contínua recomendada de 1400mA ou abaixo desta. Utilizar um driver de corrente constante é essencial para evitar flutuações de corrente que afetem a saída de luz e a vida útil. A classificação da tensão direta pode ajudar a projetar a margem de tensão no driver.
• Ótica & Materiais:Para sistemas de desinfeção ou cura, garantir que quaisquer óticas secundárias ou materiais de cobertura (como tubos ou janelas) são transparentes ao comprimento de onda UV específico emitido. Muitos plásticos padrão degradam-se sob exposição UV.

7.2 Comparação & Diferenciação Técnica

Comparado com LEDs UV em pacote de plástico, este pacote cerâmico e de quartzo oferece um desempenho térmico significativamente melhor, uma temperatura máxima de operação mais elevada e uma resistência superior à degradação (amarelecimento) do encapsulante induzida pela radiação UV. Isto resulta numa vida útil mais longa, numa potência de saída sustentada mais elevada e numa maior fiabilidade em ambientes agressivos.

8. Perguntas Frequentes (FAQ)

8.1 Qual é a diferença entre as variantes de comprimento de onda (365nm vs. 400nm)?

A variante 365-370nm emite no espectro UVA, ideal para a maioria das aplicações industriais de cura UV, pois corresponde aos fotoiniciadores comuns. A variante 400-410nm é UV próximo do visível e pode ser utilizada onde é necessária uma penetração mais profunda ou uma iniciação química diferente, ou onde UV de menor energia é suficiente para desinfeção.

8.2 Como interpreto o valor do Fluxo Radiante (mW) para a minha aplicação?

O fluxo radiante é a potência óptica total emitida. Para cura, isto está relacionado com a dose (energia por área) entregue. Deve calcular a irradiância (mW/cm²) no seu alvo com base na distância, ótica e neste valor de fluxo. Para desinfeção, a eficácia germicida depende do comprimento de onda, pelo que o fluxo deve ser ponderado por um espetro de ação.

8.3 Posso acionar este LED com uma fonte de tensão constante?

É fortemente desencorajado. Os LEDs são dispositivos acionados por corrente. Uma fonte de tensão constante com uma simples resistência em série é ineficiente e oferece uma regulação deficiente face a variações de temperatura e de Vf entre unidades. É necessário um driver de LED de corrente constante dedicado para uma operação estável e fiável.

9. Fiabilidade & Testes

O produto é submetido a uma série de testes de fiabilidade para garantir o desempenho sob tensão. Os itens de teste padrão podem incluir vida operacional a alta temperatura, ciclagem térmica, testes de humidade e resistência ao calor da solda. São definidas condições específicas e critérios de aprovação/rejeição (como mudanças admissíveis na tensão direta ou no fluxo radiante) para garantir a robustez do produto.