Ficha Técnica do LED UVA ELUA2835TG0 - Pacote 2.8x3.5mm - Tensão Direta 3.0-4.0V - 150mA - Comprimento de Onda de Pico 360-400nm - Documento Técnico em Português

1. Visão Geral do Produto

A série ELUA2835TG0 representa um díodo emissor de luz ultravioleta-A (UVA) compacto e de alto desempenho, concebido para aplicações de tecnologia de montagem em superfície (SMT). Este produto foi projetado para oferecer alta eficácia e operação fiável numa área mínima, tornando-o adequado para integração em projetos com espaço limitado.

1.1 Vantagens Principais e Mercado-Alvo

As principais vantagens deste LED incluem o seu baixo consumo de energia, o amplo ângulo de visão de 100 graus e um fator de forma compacto medindo 2.8mm por 3.5mm. Incorpora proteção integrada contra descargas eletrostáticas (ESD) até 2KV, aumentando a sua robustez durante o manuseio e montagem. O dispositivo está em total conformidade com as regulamentações RoHS, sem chumbo, REACH da UE e sem halogéneos (com Bromo <900ppm, Cloro <900ppm, Br+Cl <1500ppm), tornando-o adequado para mercados globais com requisitos ambientais rigorosos. As suas aplicações-alvo situam-se principalmente no espectro UVA, incluindo cura UV de unhas, sistemas de deteção de falsificações e dispositivos de captura de insetos.

2. Análise Aprofundada dos Parâmetros Técnicos

Esta secção fornece uma interpretação objetiva e detalhada dos principais parâmetros técnicos especificados na ficha técnica.

2.1 Valores Máximos Absolutos

O dispositivo está classificado para uma corrente direta contínua máxima (I_F) de 180mA, embora seja tipicamente operado a 150mA. A temperatura máxima da junção (T_J) é de 90°C, um parâmetro crítico para o projeto de gestão térmica. A resistência térmica da junção para o ambiente (R_th) é especificada como 15°C/W. A gama de temperaturas de operação e armazenamento é de -40°C a +85°C, indicando adequação para ambientes severos.

2.2 Características Fotométricas e Elétricas

A nomenclatura do produto revela especificações detalhadas. Por exemplo, um número de peça típico ELUA2835TG0-P6070SC53040150-VA1D(CM) indica um comprimento de onda de pico na gama 360-370nm (P6070) com um fluxo radiante mínimo de 210mW (bin SC3), um valor típico de 240mW e um máximo de 270mW. A sua tensão direta (V_F) é especificada entre 3.0V e 4.0V a 150mA. Outra variante, ELUA2835TG0-P9000SC13040150-VA1D(CM), tem como alvo o comprimento de onda 390-400nm com características elétricas semelhantes, mas um fluxo radiante típico ligeiramente superior de 250mW.

3. Explicação do Sistema de Binning

O fabricante emprega um sistema de binning preciso para garantir consistência e permitir flexibilidade de projeto.

3.1 Binning de Fluxo Radiante

O fluxo radiante é categorizado em bins como SC3 (210-250mW), SC5 (250-270mW), SC7 (270-300mW) e SC9 (300-330mW). As medições têm uma tolerância de ±10%. Os projetistas podem selecionar bins com base na saída ótica necessária para a sua aplicação.

3.2 Binning de Comprimento de Onda de Pico

O comprimento de onda é rigorosamente controlado. Para a região de 365nm, os bins são W36A (360-365nm) e W36B (365-370nm). Para a região de 395nm, os bins são W39A (390-395nm) e W39B (395-400nm). A tolerância de medição é de ±1nm.

3.3 Binning de Tensão Direta

A tensão direta é agrupada em incrementos de 0.1V de 3.0V a 4.0V (ex.: 3031 para 3.0-3.1V, 3132 para 3.1-3.2V, etc.). Isto permite um melhor emparelhamento de corrente quando vários LEDs são usados em série. A tolerância de medição é de ±2%.

4. Análise das Curvas de Desempenho

A ficha técnica fornece vários gráficos que caracterizam o desempenho em condições variáveis. Todas as curvas são fornecidas para ambas as variantes de 365nm e 395nm a uma temperatura do substrato de 25°C, salvo indicação em contrário.

4.1 Tensão Direta vs. Corrente Direta (Curva IV)

O gráfico mostra uma relação não linear típica dos díodos. A tensão direta aumenta com a corrente. Aos 150mA nominais, V_Fé aproximadamente 3.4V para o LED de 365nm e ligeiramente superior para o LED de 395nm. Esta informação é crucial para o projeto do driver.

4.2 Fluxo Radiante Relativo vs. Corrente Direta

O fluxo de saída aumenta com a corrente, mas mostra sinais de saturação a correntes mais elevadas, particularmente para o LED de 395nm. Operar a 150mA parece estar numa região eficiente antes de um declínio significativo de eficiência.

4.3 Distribuição Espectral Relativa

Os gráficos mostram picos de emissão estreitos centrados em torno de 365nm e 395nm, confirmando a emissão UVA. Há uma emissão mínima de luz visível, o que é desejável para aplicações UV puras.

4.4 Dependência da Temperatura

Os parâmetros-chave são traçados em função da temperatura do substrato a uma corrente fixa de 150mA. O fluxo radiante relativo diminui à medida que a temperatura aumenta, com o LED de 365nm a mostrar um efeito de extinção térmica mais pronunciado. A tensão direta diminui linearmente com o aumento da temperatura. O comprimento de onda de pico desloca-se para comprimentos de onda mais longos (desvio para o vermelho) com o aumento da temperatura.

4.5 Curva de Derating

Um gráfico crítico mostra a corrente direta máxima permitida em função da temperatura do substrato. À medida que a temperatura sobe, a corrente segura máxima diminui linearmente. Esta curva deve ser seguida para garantir que a temperatura da junção não excede 90°C e para manter a fiabilidade a longo prazo.

5. Informações Mecânicas e de Embalagem

5.1 Desenho Dimensional

O desenho mecânico especifica um tamanho de pacote de 2.8mm (comprimento) por 3.5mm (largura). A altura da lente também é definida. As tolerâncias são de ±0.2mm, salvo indicação em contrário. O desenho identifica claramente as pastilhas do ânodo e do cátodo. Uma nota crítica especifica que a pastilha térmica está eletricamente ligada ao cátodo. Os projetistas devem ter isto em conta no layout do PCB para evitar curtos-circuitos.

5.2 Manuseio e Polaridade

Um aviso específico aconselha a não manusear o dispositivo pela lente, pois o stress mecânico pode causar falha. A polaridade está marcada no próprio dispositivo e corresponde ao layout das pastilhas no desenho.

6. Diretrizes de Soldadura e Montagem

6.1 Processo de Soldadura por Reflow

O LED é adequado para processos SMT de reflow padrão. A ficha técnica fornece um gráfico genérico do perfil de reflow indicando as zonas de temperatura. Recomendações-chave incluem: evitar mais de dois ciclos de reflow, minimizar o stress mecânico no LED durante o aquecimento e não dobrar o PCB após a soldadura. Estes passos são essenciais para evitar falhas na junta de solda ou danos no chip interno e ligações por fio.

7. Informações de Embalagem e Encomenda

7.1 Fita e Bobina para Emissores

Os LEDs são fornecidos em fita transportadora relevada. As dimensões da fita são fornecidas na ficha técnica. Uma bobina padrão contém 2000 peças, o que é típico para linhas de montagem automáticas pick-and-place.

7.2 Decodificação da Nomenclatura do Produto

A estrutura detalhada do número de peça é totalmente explicada. Codifica o fabricante, o espectro (UVA), o tamanho do pacote (2835), o material do pacote (PCT), o revestimento (Ag), o ângulo de visão (100°), o código do comprimento de onda de pico, o bin de fluxo radiante, a gama de tensão direta (3.0-4.0V), a corrente direta (150mA), o tipo de chip (Vertical), o tamanho do chip (15mil), a quantidade de chips (1) e o tipo de processo (Dispensing). Isto permite uma especificação precisa ao encomendar.

8. Sugestões de Aplicação

8.1 Cenários de Aplicação Típicos

Cura UV de Unhas:Os comprimentos de onda de 365nm e 395nm são eficazes para curar vernizes de unhas em gel. A luz de 395nm é mais visível (azul-violeta) e pode curar camadas superficiais ligeiramente mais devagar, enquanto a de 365nm é mais "invisível" e penetra mais profundamente.
Deteção de Falsificações:Muitos elementos de segurança, tintas e papéis fluorescem sob comprimentos de onda UVA específicos. Estes LEDs podem iluminar tais elementos para verificação.
Armadilhas para Insetos:Muitos insetos voadores são atraídos pela luz UVA. Estes LEDs podem servir como isco em matadores de insetos eletrónicos ou armadilhas de monitorização.

8.2 Considerações de Projeto

• Gestão Térmica:Com uma resistência térmica de 15°C/W e uma T_Jmáx de 90°C, um dissipador de calor adequado através da pastilha térmica/cátodo é essencial, especialmente quando se opera a altas temperaturas ambientes ou correntes.
• Acionamento de Corrente:Utilize um driver de corrente constante ajustado para 150mA (ou inferior de acordo com a curva de derating) para garantir saída estável e longevidade. O bin de tensão direta deve ser considerado para configurações em série.
• Projeto Ótico:O amplo ângulo de visão de 100 graus proporciona uma iluminação ampla. Para feixes focados, podem ser necessárias óticas secundárias.
• Precauções ESD:Embora classificado para 2KV ESD, os procedimentos padrão de manuseio ESD devem ainda ser seguidos durante a montagem.

9. Comparação e Diferenciação Técnica

Embora a ficha técnica não compare diretamente com outros produtos, os principais diferenciadores desta série podem ser inferidos. A combinação de uma pegada padrão 2835 (compatível com muitos projetos existentes), proteção ESD integrada e conformidade com múltiplos padrões ambientais oferece uma solução equilibrada. A disponibilidade de dois comprimentos de onda de pico distintos (365nm e 395nm) dentro do mesmo pacote mecânico proporciona flexibilidade de aplicação. A estrutura detalhada de binning permite alta consistência na produção em massa.

10. Perguntas Frequentes (Baseadas em Parâmetros Técnicos)

P: Posso acionar este LED continuamente a 180mA?
R: Não. O Valor Máximo Absoluto de 180mA é um limite de stress, não uma condição de operação. A corrente de operação nominal é de 150mA. A operação contínua a 180mA provavelmente excederia a temperatura máxima da junção e reduziria a vida útil.

P: Qual é a diferença entre a pastilha térmica e as pastilhas elétricas?
R: A pastilha térmica está eletricamente ligada ao cátodo. Isto significa que o seu layout de PCB deve ligar a pastilha térmica à mesma rede que a pastilha do cátodo. Não pode ser usada como um dissipador de calor isolado.

P: Como escolho entre os comprimentos de onda de 365nm e 395nm?
R: Depende da sensibilidade espectral da sua aplicação. 395nm está mais próximo da luz violeta visível e é frequentemente usado onde algum sinal visível é aceitável (ex.: lâmpadas para unhas). 365nm é UVA mais profundo, mais "invisível", e pode ser melhor para aplicações que requerem UV puro ou onde materiais específicos fluorescem mais fortemente nesse comprimento de onda.

P: O que significa a "Curva de Derating" para o meu projeto?
R: Define a corrente de operação segura máxima a diferentes temperaturas ambiente/da placa. Por exemplo, se a temperatura do seu PCB no ponto de montagem do LED atingir 80°C, a corrente máxima permitida cai significativamente abaixo de 150mA. Deve projetar o seu sistema para permanecer abaixo desta curva.

11. Caso Prático de Projeto e Utilização

Caso: Projetar uma Caneta de Inspeção UV Compacta.Um projetista precisa de um dispositivo portátil para verificar notas. Seleciona o ELUA2835TG0 pelo seu tamanho pequeno e classificação ESD de 2KV (importante para um dispositivo manual). Escolhe a variante de 365nm para forte fluorescência em fios de segurança. Projeta um PCB simples com uma bateria de moeda, uma resistência limitadora de corrente ajustada para ~100mA (para prolongar a vida da bateria e permanecer dentro dos limites seguros sem arrefecimento ativo) e um interruptor. A pastilha térmica é ligada ao traço do cátodo, que é feito o maior possível no PCB para atuar como dissipador de calor. O amplo ângulo de visão elimina a necessidade de uma lente, simplificando a montagem.

12. Introdução ao Princípio de Funcionamento

Os LEDs UVA operam com base no princípio da eletroluminescência em materiais semicondutores. Quando uma tensão direta é aplicada através da junção p-n, os eletrões e as lacunas recombinam-se, libertando energia na forma de fotões. O comprimento de onda específico destes fotões (na gama UVA, 315-400nm) é determinado pela energia da banda proibida dos materiais semicondutores usados no chip do LED, tipicamente envolvendo nitreto de alumínio e gálio (AlGaN) ou compostos semelhantes. A estrutura de chip vertical mencionada no número de peça refere-se frequentemente a um projeto onde a corrente elétrica flui verticalmente através do chip, o que pode oferecer benefícios na distribuição de corrente e desempenho térmico em comparação com estruturas laterais.

13. Tendências de Desenvolvimento

O mercado de LEDs UVA é impulsionado por tendências de miniaturização, aumento da eficiência (maior fluxo radiante por watt elétrico) e melhoria da fiabilidade. Existe um desenvolvimento contínuo para levar os comprimentos de onda mais profundamente para as gamas UVB e UVC para aplicações de esterilização, mas o UVA permanece crucial para cura, deteção e iluminação especializada. A integração de LEDs UVA com sensores e drivers inteligentes para controlo de intensidade em malha fechada é uma tendência emergente. Além disso, os avanços nos materiais de embalagem estão continuamente a melhorar a resistência à degradação induzida por UV, um fator chave para o desempenho a longo prazo em aplicações UVA onde a própria embalagem está exposta à sua própria radiação emitida.