Техническая документация на УФ светодиод LTPL-C16FUVD405 - 3.2x1.6x1.6мм - 3.3В - 1.75Вт - 405нм

1. Обзор продукта

Серия LTPL-C16F представляет собой значительный прогресс в технологии твердотельного освещения, специально разработанный для ультрафиолетовых (УФ) применений. Этот продукт является революционным, энергоэффективным и ультракомпактным источником света, который успешно объединяет исключительный срок службы и надежность, присущие светоизлучающим диодам (LED), с высокими уровнями яркости, традиционно связанными с обычными системами освещения. Это сочетание предоставляет инженерам-конструкторам беспрецедентную свободу, позволяя создавать новые компактные форм-факторы, обеспечивая при этом необходимую оптическую мощность для эффективной замены старых, менее эффективных технологий освещения в сложных условиях.

1.1 Ключевые особенности

• Полная совместимость со стандартным автоматическим оборудованием для установки и монтажа компонентов для крупносерийного производства.
• Разработан для выдерживания процессов пайки оплавлением как инфракрасным (ИК), так и паровой фазой, обеспечивая надежную сборку.
• Выполнен в стандартизированном форм-факторе EIA (Альянс электронной промышленности) для простоты интеграции в существующие конструкции.
• Входные характеристики совместимы со стандартными уровнями управления интегральных схем (ИС).
• Производится как экологичный продукт, соответствующий директивам RoHS, не содержит свинца (Pb) и других ограниченных веществ.

1.2 Целевые области применения

Данный УФ светодиод специально разработан для применений, требующих сфокусированного источника ультрафиолетового света с длиной волны 405 нм. Основные области использования включают:

• УФ отверждение:Быстрая полимеризация и отверждение адгезивов, покрытий и чернил.
• УФ маркировка и кодирование:Нанесение постоянной маркировки на различные подложки.
• УФ склеивание:Процессы склеивания с быстрым схватыванием.
• Сушка печатных красок:Ускоренная сушка и отверждение специализированных УФ-реактивных чернил.

2. Механическая информация и данные о корпусе

Прибор размещен в ультракомпактном корпусе для поверхностного монтажа. Критические габаритные размеры следующие (все значения в миллиметрах, стандартный допуск ±0.1 мм, если не указано иное): длина корпуса составляет приблизительно 3.2 мм, ширина — 1.6 мм, высота — 1.6 мм. В техническом описании приведены подробные механические чертежи, включая рекомендации по разводке контактных площадок для пайки оплавлением ИК и паровой фазой, чтобы обеспечить правильное проектирование посадочного места на печатной плате для тепловой и механической надежности.

3. Предельные эксплуатационные параметры

Нагрузки, превышающие эти пределы, могут привести к необратимому повреждению прибора. Все параметры указаны при температуре окружающей среды (Ta) 25°C.

• Рассеиваемая мощность (Po):1.75 Вт
• Постоянный прямой ток (If):500 мА
• Диапазон рабочих температур (Topr):от -40°C до +85°C
• Диапазон температур хранения (Tstg):от -40°C до +100°C
• Максимальная температура перехода (Tj):115°C

4. Электрооптические характеристики

Ключевые параметры производительности измеряются при Ta=25°C в условиях испытания If = 350мА, если не указано иное.

• Сила излучения (Φe):440 мВт (мин.), 500 мВт (тип.), 590 мВт (макс.). Допуск измерения ±10%.
• Угол обзора (2θ1/2):135° (типичный).
• Пиковая длина волны (λp):395 нм (мин.), 405 нм (тип.), 415 нм (макс.). Определяет центральное излучение в ближнем УФ спектре. Допуск ±3нм.
• Прямое напряжение (Vf):3.1 В (мин.), 3.3 В (тип.), 3.5 В (макс.) при 350мА. Допуск измерения ±0.1В.
• Обратное напряжение (Vr):1.2 В (макс.) при обратном токе (Ir) 10мкА.Важное примечание:Данный параметр тестируется только для характеристики стабилитронной функции. Светодиод не предназначен для работы при обратном смещении. Длительное воздействие обратного тока может привести к выходу прибора из строя.

Предупреждение об ЭСР:Данный компонент чувствителен к электростатическому разряду (ЭСР). Для предотвращения скрытых или катастрофических повреждений обязательны процедуры правильного обращения, включая использование заземленных браслетов, антистатических ковриков и оборудования.

5. Система кодов бинов и классификации

Для обеспечения стабильной производительности в производстве приборы классифицируются по бинам на основе ключевых параметров. Код бина указан на упаковке.

5.1 Бинирование по прямому напряжению (Vf)

• Бин V3:Vf = от 3.1В до 3.3В @ 350мА
• Бин V4:Vf = от 3.3В до 3.5В @ 350мА

5.2 Бинирование по силе излучения (Φe)

• Бин R1:Φe = от 440 мВт до 470 мВт
• Бин R2:Φe = от 470 мВт до 500 мВт
• Бин R3:Φe = от 500 мВт до 530 мВт
• Бин R4:Φe = от 530 мВт до 560 мВт
• Бин R5:Φe = от 560 мВт до 590 мВт

5.3 Бинирование по пиковой длине волны (λp)

• Бин P3U:λp = от 395 нм до 400 нм
• Бин P4A:λp = от 400 нм до 405 нм
• Бин P4B:λp = от 405 нм до 410 нм
• Бин P4C:λp = от 410 нм до 415 нм

6. Анализ кривых производительности

Техническое описание содержит несколько характеристических кривых, важных для оптимизации конструкции.

6.1 Относительный спектр излучения

Кривая спектрального распределения показывает доминирующий пик с центром на 405 нм (типичный), с относительно узкой спектральной полосой, характерной для LED-технологии. Эта монохроматичность является преимуществом для применений, требующих специфической фотоиницииации.

6.2 Относительная сила излучения в зависимости от прямого тока

Эта кривая демонстрирует зависимость оптической мощности от тока накачки. Сила излучения увеличивается сверхлинейно с током на низких уровнях и стремится к насыщению при высоких токах из-за тепловых эффектов и снижения эффективности. Для оптимальной эффективности и срока службы рекомендуется работа на типичном токе 350мА или ниже.

6.3 Прямой ток в зависимости от прямого напряжения (Вольт-амперная характеристика)

Вольт-амперная характеристика важна для проектирования драйвера. Она показывает экспоненциальную зависимость, типичную для диода. Типичное прямое напряжение составляет 3.3В при 350мА. Схемы драйверов должны быть стабилизированы по току, а не по напряжению, чтобы обеспечить стабильную оптическую мощность.

6.4 Относительная сила излучения в зависимости от температуры перехода

Эта критически важная кривая иллюстрирует негативное влияние повышения температуры перехода (Tj) на световой поток. Эффективность УФ светодиода обычно снижается с ростом температуры. Эффективное тепловое управление через правильную разводку печатной платы (использование тепловых переходных отверстий и достаточной площади меди) имеет первостепенное значение для поддержания высокой мощности и долгосрочной надежности.

7. Руководство по сборке и производству

7.1 Профиль пайки оплавлением

Предоставлен рекомендуемый профиль оплавления для бессвинцовых процессов пайки. Ключевые параметры включают:

• Предварительный нагрев:150-200°C до 120 секунд.
• Пиковая температура корпуса:Максимум 260°C.
• Время выше температуры ликвидуса:Рекомендуется в пределах 10 секунд (допускается максимум два цикла оплавления).
• Рекомендуется контролируемая, постепенная скорость охлаждения. Быстрое охлаждение не рекомендуется.
• Ручная пайка паяльником должна быть ограничена температурой 300°C максимум на 3 секунды, и только один раз.

7.2 Очистка

Если требуется очистка после сборки, следует использовать только указанные химикаты. Допустимо погружение светодиода в этиловый или изопропиловый спирт при комнатной температуре на время менее одной минуты. Использование неуказанных химикатов может повредить эпоксидный корпус или линзу.

7.3 Чувствительность к влаге

Данный продукт классифицируется как Уровень чувствительности к влаге (MSL) 3 согласно JEDEC J-STD-020. Требуются меры предосторожности для предотвращения "вспучивания" во время оплавления.

• Запечатанный пакет:Хранить при ≤30°C и ≤90% относительной влажности. Использовать в течение одного года с даты запайки пакета.
• Вскрытый пакет:Хранить при ≤30°C и ≤60% относительной влажности. Должны быть припаяны в течение 168 часов (7 дней) после вскрытия в заводских условиях.
• Если индикаторная карточка влажности показывает 10% розового цвета или более, или срок хранения на открытом воздухе превышен, требуется прогрев при 60°C не менее 48 часов перед использованием.

8. Спецификации упаковки

Компоненты поставляются на эмбоссированной несущей ленте для автоматизированной обработки.

• Размеры ленты:Соответствуют спецификациям EIA-481-1-B.
• Размер катушки:Стандартная катушка 7 дюймов (178 мм).
• Количество на катушке:Максимум 1500 штук.
• Пустые ячейки запечатаны покровной лентой. Максимально допустимое количество последовательно отсутствующих компонентов — два.

9. Соображения по проектированию приложений

9.1 Метод управления

Светодиод по своей природе является прибором, управляемым током. Для стабильной и предсказуемой работы он должен управляться источником постоянного тока, а не постоянного напряжения. Простой последовательный резистор с источником напряжения может использоваться для базовых применений, но для точного управления, особенно для контроля тепловых эффектов и обеспечения долговечности, рекомендуется специализированная микросхема или схема драйвера светодиода.

9.2 Тепловое управление

Как показано на кривых производительности, температура перехода напрямую влияет на выходную эффективность и срок службы. Конструкторы должны реализовать эффективные тепловые пути. Это включает использование печатной платы с достаточной толщиной меди, размещение массива тепловых переходных отверстий непосредственно под тепловой площадкой светодиода и, возможно, добавление внешнего радиатора при работе на высоких токах или в условиях высокой температуры окружающей среды.

9.3 Оптическое проектирование

Угол обзора 135 градусов обеспечивает широкую диаграмму направленности излучения. Для применений, требующих сфокусированных или коллимированных пучков, необходимо использовать вторичную оптику, такую как линзы или отражатели. Материал этой оптики должен быть прозрачен для УФ света 405 нм; стандартный поликарбонат или акрил могут не подходить и разрушаться под длительным УФ-излучением. Рекомендуется УФ-стойкое стекло или специализированные пластики.

10. Надежность и примечания по применению

Светодиоды предназначены для использования в стандартном электронном оборудовании. Для применений, где отказ может поставить под угрозу безопасность, здоровье или критическую инфраструктуру (авиация, медицинское жизнеобеспечение, управление транспортом), обязательна специальная оценка надежности и консультация с производителем компонентов до начала проектирования. Строгое соблюдение предельных эксплуатационных параметров, руководств по пайке и условий хранения крайне важно для достижения заявленного срока службы и надежности.