Especificação do LED UV RF-C65S6-U※P-AR-04 - Tamanho 6,6x6,6x4,6mm - Tensão 12,8-15,2V - Potência 15,2W - UV 365-410nm

1. Visão Geral do Produto

O RF-C65S6-U※P-AR-04 é um LED ultravioleta (UV) de alta potência projetado para aplicações industriais que exigem radiação UV confiável na faixa de comprimento de onda de 365 a 410 nm. Montado em um invólucro cerâmico compacto com lente de quartzo, este LED oferece excelente desempenho térmico e alto fluxo radiante. As dimensões do invólucro são 6,6 mm × 6,6 mm × 4,6 mm, tornando-o adequado para montagem automatizada SMT. O dispositivo possui um ângulo de visão de 60° e é classificado para uma dissipação máxima de potência de 15,2 W. A tensão direta típica varia de 12,8 V a 15,2 V a 700 mA, dependendo do compartimento de comprimento de onda. O RF-C65S6 está em conformidade com RoHS e possui nível de sensibilidade à umidade 3 (MSL 3).

2. Análise de Parâmetros Técnicos

2.1 Características Elétricas e Ópticas

A uma temperatura de solda de 25°C e corrente direta de 700 mA, a tensão direta (VF) é classificada em três subgrupos: D04 (12,8–13,6 V), D05 (13,6–14,4 V) e D06 (14,4–15,2 V). A corrente reversa (IR) é menor que 5 µA a VR = 20 V. O fluxo radiante total (Φe) é classificado pelo código de comprimento de onda:

• 365–370 nm (UBP): 1B42 (3550 mW min, 4500 mW máx), 1B43 (4500–6300 mW), 1B44 (6300–7100 mW)
• 380–390 nm (UEP): 1B42 (3550–4500 mW), 1B43 (4500–6300 mW), 1B44 (6300–7100 mW)
• 390–400 nm (UGP): mesmos compartimentos do UEP
• 400–410 nm (UIP): mesmos compartimentos do UEP

Tolerâncias de medição: VF ±0,1 V, comprimento de onda ±2 nm, fluxo radiante ±10%. Todas as medições são realizadas sob condições de teste padrão da Refond.

2.2 Classificações Máximas Absolutas

O dispositivo não deve exceder os seguintes limites: dissipação de potência PD = 15,2 W, corrente direta de pico IFP = 1000 mA (ciclo de trabalho 1/10, largura de pulso 0,1 ms), tensão reversa VR = 20 V, ESD (HBM) = 2000 V. Faixa de temperatura operacional: -40°C a +80°C; temperatura de armazenamento: -40°C a +100°C; temperatura de junção: 105°C máxima. A temperatura de junção não deve exceder 105°C; o gerenciamento térmico adequado é essencial.

2.3 Características Térmicas

A resistência térmica da junção ao ponto de solda (RTHJ-S) é tipicamente de 4,5 °C/W a 700 mA. Essa baixa resistência térmica é alcançada através do design do invólucro cerâmico, que conduz eficientemente o calor para longe do chip LED.

3. Explicação do Sistema de Compartimentos

3.1 Compartimentos de Tensão

A tensão direta é classificada em três compartimentos principais: D04 (12,8–13,6 V), D05 (13,6–14,4 V), D06 (14,4–15,2 V). Isso permite que os clientes selecionem LEDs com tensões diretas bem próximas para configurações em série ou paralelo, minimizando o desequilíbrio de corrente.

3.2 Compartimentos de Fluxo Radiante

O fluxo radiante é classificado como 1B42 (3550–4500 mW), 1B43 (4500–6300 mW) e 1B44 (6300–7100 mW) para cada faixa de comprimento de onda. O código do compartimento é indicado na etiqueta do produto (por exemplo, 1B43). Compartimentos de fluxo mais alto requerem melhor gerenciamento térmico para manter a confiabilidade.

3.3 Compartimentos de Comprimento de Onda

A série de produtos inclui quatro variantes de comprimento de onda: UBP (365–370 nm), UEP (380–390 nm), UGP (390–400 nm) e UIP (400–410 nm). O código exato de comprimento de onda faz parte do sufixo do número da peça (por exemplo, RF-C65S6-UBP-AR-04).

4. Análise de Curvas de Desempenho

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta

As curvas típicas de VF–IF a 25°C mostram que para as versões de 365 nm, 385 nm, 395 nm e 405 nm, a tensão direta aumenta com a corrente. A 700 mA, a VF varia de cerca de 12,8 V a 15,2 V dependendo do compartimento. A 1000 mA de pico, a VF pode exceder 15,5 V.

4.2 Fluxo Radiante Relativo vs. Corrente Direta

A saída relativa (normalizada a 700 mA) aumenta quase linearmente com a corrente. A 700 mA, a intensidade relativa é 100%; a 350 mA, cai para cerca de 50%; a 140 mA, cerca de 20%. Essa relação linear ajuda em aplicações de dimerização.

4.3 Dependência da Temperatura

À medida que a temperatura da solda aumenta, o fluxo radiante relativo diminui. A 105°C, a saída cai para aproximadamente 70% do valor a 25°C. A curva de redução da corrente direta máxima mostra que a 80°C ambiente, a corrente permitida é reduzida para cerca de 500 mA para manter a temperatura da junção abaixo de 105°C.

4.4 Distribuição Espectral

O espectro está centrado no comprimento de onda nominal com uma largura total na metade do máximo (FWHM) de cerca de 10–15 nm. A versão de 365 nm tem emissão insignificante além de 400 nm, enquanto a versão de 405 nm se estende ligeiramente para a região violeta visível.

4.5 Padrão de Radiação

O ângulo de visão (2θ1/2) é de 60°, o que significa que a intensidade é metade do pico a ±30° do eixo óptico. O padrão de radiação é semelhante ao Lambertiano, mas ligeiramente mais estreito, adequado para aplicações que exigem uma propagação moderada do feixe.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Dimensões do Invólucro e Design das Ilhas

O LED tem um corpo quadrado de 6,6 mm × 6,6 mm com altura de 4,6 mm. A vista inferior mostra duas grandes ilhas de cátodo e ânodo (3,94 mm × 2,90 mm cada) mais uma ilha térmica menor. A polaridade é indicada por um chanfro no invólucro. Padrões de soldagem recomendados (footprint) são fornecidos com dimensões; a ilha do ânodo é 6,30 mm × 3,94 mm e a ilha do cátodo é 6,30 mm × 2,90 mm, com um espaçamento de 0,5 mm. Todas as tolerâncias são ±0,2 mm, salvo indicação em contrário.

5.2 Fita Portadora e Bobina

O LED é embalado em fita portadora com largura de 16 mm, passo de 4 mm e profundidade do bolso que acomoda a altura do invólucro. Cada bobina contém 1000 peças. Dimensões da bobina: diâmetro do flange 325±1 mm, diâmetro do cubo 105±1 mm, largura 20±0,5 mm, furo do eixo 13,0±0,5 mm.

5.3 Informações da Etiqueta

A etiqueta inclui número da peça, número da especificação, número do lote, código do compartimento (Φe, VF, WLP), quantidade e data. O código do compartimento fornece o compartimento de fluxo radiante (por exemplo, 1B43), o compartimento de tensão direta (por exemplo, D05) e o código de comprimento de onda (por exemplo, 365).

6. Diretrizes de Soldagem e Montagem

6.1 Perfil de Soldagem por Refluxo

O perfil de refluxo recomendado: pré-aquecimento de 150°C a 200°C por 60–120 segundos; rampa até 217°C (máx. 3°C/s); tempo acima de 217°C até 60 segundos; temperatura de pico de 260°C por no máximo 10 segundos (dentro de 5°C do pico por no máximo 30 segundos); resfriamento a máx. 6°C/s. O tempo total de 25°C ao pico não deve exceder 8 minutos. Apenas dois ciclos de refluxo são permitidos, com menos de 24 horas entre os ciclos para evitar absorção de umidade.

6.2 Soldagem Manual e Reparo

Se a soldagem manual for necessária, use um ferro de solda ajustado abaixo de 300°C por menos de 3 segundos, e apenas uma vez. O reparo após o refluxo não é recomendado; se inevitável, use um ferro de solda de cabeça dupla e verifique as características do LED antes.

6.3 Precauções de Armazenamento e Manuseio

Antes de abrir a bolsa de barreira de umidade, armazene a ≤30°C e ≤75% UR por até um ano. Após a abertura, o produto deve ser usado dentro de 24 horas a ≤30°C/≤60% UR. Se o cartão indicador de umidade mostrar exposição ou o tempo de armazenamento for excedido, asse a 60±5°C por ≥24 horas antes do uso. Não aplique força mecânica ou vibração durante o resfriamento após a soldagem. Evite resfriamento rápido.

7. Informações de Embalagem e Pedido

7.1 Processo de Embalagem

Cada bobina é colocada em uma bolsa de barreira de umidade com um dessecante e um cartão indicador de umidade. A bolsa é selada e depois embalada em uma caixa de papelão. A caixa é etiquetada com a especificação do produto, quantidade e avisos de manuseio. Precauções ESD são necessárias durante todo o manuseio.

7.2 Teste de Confiabilidade

O LED atende aos seguintes critérios de confiabilidade (tamanho da amostra 10 peças, aceitar 0, rejeitar 1):

• Refluxo: 260°C, 10 seg, 3 ciclos (JESD22-B106)
• Choque térmico: -40°C a 100°C, permanência de 15 min, 100 ciclos (JESD22-A106)
• Teste de vida: 25°C, 700 mA, 1000 horas (JESD22-A108)

Critérios de falha: tensão direta > 1,1× USL; corrente reversa > 2,0× USL; fluxo radiante<0,7× LSL.

8. Recomendações de Aplicação

O RF-C65S6 é ideal para cura UV de tintas, adesivos e revestimentos, bem como desinfecção UV (especialmente variantes de 365 nm e 385 nm). Também pode ser usado em fototerapia, detecção de falsificações e excitação por fluorescência. Para melhores resultados, projete o sistema com dissipação de calor adequada para manter a temperatura da solda abaixo de 80°C. Use drivers de corrente constante com resistores limitadores de corrente apropriados. Certifique-se de que o LED nunca seja exposto a tensão reversa durante a operação. Em ambientes de alta temperatura ambiente, reduza a corrente direta de acordo com a curva de temperatura versus corrente para evitar superaquecimento da junção.

9. Comparação com Tecnologias Concorrentes

Comparado às lâmpadas de mercúrio convencionais, este LED UV oferece liga/desliga instantâneo, vida útil mais longa (classificado para 1000 horas a 700 mA sob condições controladas), tensão operacional mais baixa e nenhum teor de mercúrio. O invólucro cerâmico fornece melhor condutividade térmica do que invólucros plásticos, permitindo maior densidade de potência. No entanto, o custo inicial por unidade pode ser maior do que os LEDs UV de baixa potência; o custo total de propriedade é frequentemente menor devido à manutenção reduzida e ao menor consumo de energia.

10. Perguntas Frequentes

1. Posso alimentar este LED com correntes superiores a 700 mA?A corrente de pico pode chegar a 1000 mA (pulsada), mas a operação contínua acima de 700 mA pode exceder a temperatura máxima da junção. O gerenciamento térmico adequado é essencial.
2. Qual é a vida útil típica?O teste de confiabilidade garante 1000 horas a 700 mA e 25°C; a vida útil real em condições reais pode ser maior se a temperatura da junção for mantida abaixo de 105°C.
3. Posso usar este LED para desinfecção de água?Sim, especialmente a versão de 365 nm, mas certifique-se de que o LED esteja devidamente vedado contra umidade. O LED em si não é à prova d'água; o sistema deve fornecer proteção ambiental.
4. Que tipo de pasta de solda é recomendado?Solda sem chumbo com ponto de fusão em torno de 217°C é adequada. Use uma espessura de estêncil de 0,1–0,15 mm para garantir o volume adequado de solda.
5. Como limpar o LED após a soldagem?Use álcool isopropílico. Não use limpeza ultrassônica, pois pode danificar a lente de silicone ou as ligações de fio.

11. Casos Práticos de Design

Caso 1: Matriz de cura UV para impressão 3D.Uma matriz linear de 10 LEDs (365 nm, compartimento 1B43) alimentados a 700 mA cada, com potência total de cerca de 52 W. Os LEDs são montados em um MCPCB de cobre com resfriamento a ar forçado. A matriz atinge uma irradiância uniforme de 200 mW/cm² sobre uma área de 50 mm × 10 mm.

Caso 2: Módulo de desinfecção UV.Quatro LEDs de 385 nm (compartimento 1B42) são dispostos em uma matriz 2×2 com um refletor para concentrar a luz em um feixe de 30°. O módulo é usado para desinfecção de superfícies em um gabinete médico, operando a 500 mA para reduzir a carga térmica. O sistema inclui um temporizador para garantir dose UV suficiente.

12. Princípios Subjacentes

Os LEDs UV geram luz através de eletroluminescência de uma junção p-n semicondutora. A região ativa é tipicamente baseada em materiais AlGaN ou InGaN, com o comprimento de onda determinado pela proporção de índio/gálio. O invólucro cerâmico usa um substrato de alta condutividade térmica para extrair calor do chip, e a lente de quartzo fornece alta transmissão UV e proteção mecânica. O LED é sensível a ESD devido à fina camada de depleção; a proteção ESD adequada no processo de fabricação e montagem é crítica.

13. Tendências Tecnológicas

O mercado de LEDs UV está migrando para maiores densidades de potência e custos mais baixos. Desenvolvimentos futuros incluem maior eficiência de parede (atualmente em torno de 30–40% para UVA), vida útil mais longa e confiabilidade melhorada em condições adversas. Módulos com múltiplos chips estão se tornando comuns para aplicações de alta potência. A tendência também inclui a integração de LEDs UV com sensores e conectividade IoT para sistemas inteligentes de desinfecção. À medida que a tecnologia amadurece, os LEDs UV continuarão a substituir as lâmpadas de mercúrio tradicionais em mais aplicações.