УФ светодиод SMD 6650 в керамическом корпусе - Размеры 6.6x6.6x3.85 мм - Напряжение 6.4-7.6В - Длина волны 365-410нм - Техническое описание на русском

1. Обзор продукта

В данном документе подробно описаны технические характеристики мощного ультрафиолетового (УФ) светодиода (LED) для поверхностного монтажа (SMD). Продукт разработан для промышленного применения, требующего надежной работы и стабильного выхода излучения в ультрафиолетовом спектре. Конструкция устройства основана на использовании передовых материалов, обеспечивающих стабильность и долгий срок службы в жестких условиях эксплуатации.

1.1 Общее описание

Светодиод выполнен в компактном корпусе на керамической подложке с линзой из кварцевого стекла. Такое сочетание материалов обеспечивает превосходные характеристики теплоотвода благодаря керамике и высокую прозрачность для УФ-излучения, а также долговечность благодаря кварцу. Габаритные размеры корпуса составляют: длина 6.6 мм, ширина 6.6 мм, высота 3.85 мм, что делает устройство совместимым с автоматизированными линиями поверхностного монтажа.

1.2 Основные особенности и преимущества

• Превосходный корпус:Керамическая подложка для эффективного отвода тепла и кварцевая линза для оптимального пропускания УФ-света и устойчивости к воздействию окружающей среды.
• Широкий угол облучения:Угол половинной интенсивности 120° обеспечивает широкую зону облучения, что полезно для площадного отверждения или обеззараживания.
• Совместимость с SMT:Полностью совместим со стандартными технологиями поверхностного монтажа и процессами пайки оплавлением.
• Автоматизированная обработка:Поставляется на ленте в катушке, совместимо с высокоскоростными установочными автоматами.
• Чувствительность к влаге:Уровень чувствительности к влаге (MSL) 3. Требуется прогрев перед пайкой, если время хранения после вскрытия упаковки превысило 168 часов.
• Соответствие нормам:Продукция соответствует директиве RoHS (об ограничении использования опасных веществ).

1.3 Целевые области применения

Данный УФ-светодиод предназначен для применений, использующих ультрафиолетовое излучение для химических процессов или обеззараживающего эффекта. Основные области применения включают:

• УФ-отверждение:Мгновенное отверждение клеев, покрытий и чернил в печати, сборке электроники и 3D-печати.
• УФ-отверждение чернил:Специально для сушки и полимеризации чернил в промышленных процессах печати.
• Ультрафиолетовое обеззараживание:Используется в оборудовании для очистки воздуха, воды или поверхностей, воздействуя на микроорганизмы.
• Общее применение:Другие задачи, требующие надежного источника УФ-А излучения или ближнего ультрафиолета.

2. Детальный анализ технических параметров

2.1 Электрические и оптические характеристики

Все параметры указаны при температуре точки пайки (Ts) +25°C. Ключевые характеристики разделены на разные коды продуктов в зависимости от конкретных параметров.

• Прямое напряжение (VF):Измеряется при токе 1400 мА. Продукт предлагается в трех категориях напряжения: B28 (от 6.4В до 6.8В), B30 (от 6.8В до 7.2В) и B32 (от 7.2В до 7.6В). Это позволяет учитывать требования к источнику питания при проектировании.
• Световой поток излучения (Φe):Выходная оптическая мощность в милливаттах (мВт). Это основная мера интенсивности УФ-излучения. Производительность разделена на три класса светового потока (1B42, 1B43, 1B44) с типовыми значениями от примерно 3550 мВт до более 7100 мВт при 1400 мА, в зависимости от конкретного варианта длины волны.
• Варианты длины волны:Семейство продуктов охватывает несколько диапазонов пиковой длины волны: 365-370 нм, 380-390 нм, 390-400 нм и 400-410 нм. Выбор зависит от чувствительности фотоинициаторов в процессах отверждения или от кривой бактерицидной эффективности для дезинфекции.
• Тепловое сопротивление (RthJ-S):Тепловое сопротивление переход-точка пайки типично составляет 4.5 °C/Вт. Такое низкое значение является прямым преимуществом керамического корпуса и указывает на эффективный отвод тепла от кристалла светодиода на плату.
• Обратный ток (IR):Максимальный ток утечки составляет 5 мкА при обратном смещении 10В.

2.2 Максимально допустимые режимы

Эти параметры определяют предельные условия, при превышении которых может произойти необратимое повреждение. Работа на этих пределах или за их пределами не гарантируется.

• Максимальная рассеиваемая мощность (PD):15.2 Вт.
• Пиковый прямой ток (IFP):2000 мА, допустимый в импульсном режиме (ширина импульса 0.1 мс, скважность 1/10).
• Обратное напряжение (VR):10 Вольт.
• Электростатический разряд (ESD):Выдерживает 2000В по модели человеческого тела (HBM). Тем не менее, меры предосторожности от статического электричества при обращении необходимы.
• Диапазоны температур:
  • Рабочая температура (TOPR): от -40°C до +80°C.
  • Температура хранения (TSTG): от -40°C до +100°C.
  • Максимальная температура перехода (TJ): +105°C.

2.3 Пояснение системы сортировки

Продукт использует стандартизированную систему сортировки для обеспечения стабильных характеристик:

• Сортировка по прямому напряжению (VF):Коды B28, B30, B32 позволяют разработчикам выбирать светодиоды со сходным падением напряжения для равномерного распределения тока в параллельных массивах.
• Сортировка по световому потоку излучения (Φe):Коды 1B42, 1B43, 1B44 классифицируют светодиоды по их выходной оптической мощности. Это обеспечивает предсказуемую интенсивность света в конечном устройстве.
• Сортировка по длине волны:В номере детали продукта указывается диапазон доминирующей длины волны (например, 365-370 нм). Такая точная сортировка критически важна для применений, где необходима специфическая фотореакция.

3. Анализ рабочих характеристик

3.1 Зависимость прямого напряжения от прямого тока (Вольт-амперная характеристика)

В техническом описании приведена типовая вольт-амперная характеристика. Для данного типа мощных УФ-светодиодов ожидается экспоненциальная зависимость при очень низких токах, переходящая в почти линейную область с последовательным сопротивлением при номинальном рабочем токе 1400 мА. Наклон на этом рабочем участке связан с динамическим сопротивлением светодиода. Понимание этой кривой необходимо для проектирования соответствующих драйверов постоянного тока, чтобы обеспечить стабильный световой выход и предотвратить тепловой разгон.

4. Механические данные и информация о корпусе

4.1 Габариты и чертежи корпуса

Механические контуры строго определены: посадочное место 6.60 x 6.60 мм, общая высота 3.85 мм. Корпус включает теплоотводящую площадку на дне для улучшения паяемости и отвода тепла. Линза расположена в центре верхней поверхности. Допуски на размеры всех элементов, как правило, составляют ±0.2 мм, если не указано иное.

4.2 Определение полярности и разводка контактных площадок

Клеммы катода (-) и анода (+) четко обозначены на дне корпуса. Предоставляется рекомендуемый рисунок контактных площадок, показывающий размеры двух электрических площадок и большей центральной тепловой площадки. Следование этой рекомендации крайне важно для обеспечения надежного электрического контакта, максимальной тепловой эффективности и правильного позиционирования во время пайки оплавлением.

5. Рекомендации по пайке и сборке

5.1 Профиль пайки оплавлением для SMT

Продукт подходит для процессов пайки оплавлением в инфракрасных печах или печах конвекционного типа. Необходимо соблюдать специфический температурный профиль, обычно включающий зоны предварительного нагрева, выдержки, оплавления и охлаждения. Пиковая температура пайки не должна превышать максимально допустимую температуру, чтобы избежать повреждения кристалла светодиода, внутренних соединений или кварцевой линзы. Из-за рейтинга MSL 3, вскрытые влагозащитные пакеты требуют прогрева компонентов, если они не использованы в течение 168 часов.

5.2 Ручная пайка и перемонтаж

При необходимости ручной пайки или перемонтажа, операция должна выполняться с большой осторожностью. Следует использовать паяльник с контролем температуры, держа температуру жала как можно ниже (рекомендуется ниже 350°C) и минимизируя время контакта, чтобы предотвратить тепловой удар компонента. Необходимо избегать прямого контакта с кварцевой линзой.

6. Упаковка, хранение и заказ

6.1 Спецификация упаковки

Светодиоды упакованы в формованную транспортную ленту на катушках для автоматической сборки. Предоставлены подробные размеры ячеек ленты и катушки (включая диаметр втулки, диаметр фланца и ширину) для обеспечения совместимости с SMT-оборудованием. На катушку нанесена информация о продукте, количестве и данных для отслеживания партии.

6.2 Влагозащита и сухая упаковка

Для сохранения уровня MSL 3, катушки герметично упакованы в барьерный пакет от влаги вместе с индикаторной картой влажности. Пакет вакуумируется или заполняется сухим азотом для защиты компонентов от окружающей влаги во время хранения и транспортировки.

7. Рекомендации по применению и конструктивные соображения

7.1 Конструктивные соображения для оптимальной работы

• Теплоотвод:Ключ к долгому сроку службы и стабильному выходу излучения – эффективный теплоотвод. Низкое тепловое сопротивление 4.5 °C/Вт эффективно только при условии, что печатная плата имеет достаточное количество тепловых переходных отверстий и медную площадь для рассеивания тепла. Максимальная температура перехода +105°C не должна превышаться.
• Ток накачки:Работайте на рекомендованном постоянном токе 1400 мА или ниже. Использование драйвера постоянного тока крайне важно для предотвращения колебаний тока, влияющих на световой выход и срок службы. Категория прямого напряжения может помочь при проектировании запаса по напряжению в драйвере.
• Оптика и материалы:Для систем обеззараживания или отверждения убедитесь, что любая вторичная оптика или защитные материалы (например, трубки или окна) прозрачны для конкретной излучаемой УФ-длины волны. Многие стандартные пластики разрушаются под воздействием УФ-излучения.

7.2 Техническое сравнение и отличия

По сравнению с УФ-светодиодами в пластиковых корпусах, данный керамический корпус с кварцем обеспечивает значительно лучшие тепловые характеристики, более высокую максимальную рабочую температуру и превосходную устойчивость к УФ-деградации (пожелтению) материала корпуса. Это приводит к более длительному сроку службы, более высокой поддерживаемой выходной мощности и надежности в жестких условиях.

8. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

8.1 В чем разница между вариантами длины волны (365 нм против 400 нм)?

Вариант 365-370 нм излучает в спектре УФ-А и идеально подходит для большинства промышленных применений УФ-отверждения, так как соответствует распространенным фотоинициаторам. Вариант 400-410 нм находится в ближнем ультрафиолете и может использоваться там, где требуется более глубокая проникающая способность или иная химическая инициация, либо где УФ-излучение с меньшей энергией достаточно для обеззараживания.

8.2 Как интерпретировать значение светового потока излучения (мВт) для моего применения?

Световой поток излучения – это полная излучаемая оптическая мощность. Для отверждения это связано с дозой (энергией на единицу площади). Необходимо рассчитать облученность (мВт/см²) на вашей цели, исходя из расстояния, оптики и этого значения потока. Для дезинфекции бактерицидная эффективность зависит от длины волны, поэтому поток должен быть взвешен по спектру действия.

8.3 Могу ли я питать этот светодиод от источника постоянного напряжения?

Это категорически не рекомендуется. Светодиоды – это устройства с токовым управлением. Источник постоянного напряжения с простым последовательным резистором неэффективен и плохо стабилизирует ток при изменении температуры и разбросе Vf от образца к образцу. Для стабильной и надежной работы необходим специализированный драйвер постоянного тока для светодиодов.

9. Надежность и тестирование

Продукт проходит серию испытаний на надежность для проверки характеристик в стрессовых условиях. Стандартные тесты могут включать испытание на срок службы при высокой температуре, термоциклирование, испытания на влажность и термостойкость при пайке. Определены конкретные условия и критерии прохождения/непрохождения (например, допустимые изменения прямого напряжения или светового потока), гарантирующие надежность продукта.