ELUA2016OGB UVA LED Veri Sayfası - Boyutlar 2.04x1.64x0.75mm - Gerilim 3.0-4.0V - Güç 0.2W - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

ELUA2016OGB ürün serisi, ultraviyole (UVA) uygulamaları için özel olarak tasarlanmış, yüksek güvenilirliğe sahip, seramik tabanlı bir LED çözümünü temsil eder. Bu seri, zorlu ortamlarda tutarlı performans sunmak üzere, üstün ısıl yönetim ve uzun ömür için sağlam bir Al₂O₃seramik paket kullanılarak tasarlanmıştır. Bu ürünün temel konumlandırması, düşük-orta güç UVA segmenti içindedir ve kompakt form faktörü, güvenilirlik ve belirli spektral çıktının kritik olduğu uygulamaları hedefler. Temel avantajları arasında, alan kısıtlı tasarımlar için uygun olan 2.04mm x 1.64mm'lik çok küçük ayak izi, dayanıklılığı artıran entegre ESD koruması ve RoHS, REACH ve halojensiz gereksinimlerini içeren başlıca çevre ve güvenlik standartlarına uyumluluk yer alır. Hedef pazarlar, tüketici elektroniği, endüstriyel kürleme sistemleri ve özel tespit ekipmanlarını kapsayacak şekilde çeşitlidir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

ELUA2016OGB serisi, ileri akım (I_F) aralığında çalışır; maksimum DC değeri 100mA ve tipik çalışma noktası 60mA'dır. İleri gerilim (V_F), bu 60mA sürme akımında 3.0V ile 4.0V arasında belirtilmiştir; bu, sürücü devre tasarımı için önemli bir parametredir. Optik güç çıktısını miliwatt (mW) cinsinden ölçen ışıma akısı, modele göre değişir. Örneğin, 360-370nm varyantı minimum 50mW, tipik 80mW ve maksimum 110mW ışıma akısına sahiptir. 380-390nm modeli 65mW'da başlar, 390-400nm ve 400-410nm modelleri 70mW'da başlar. Tepe dalga boyu grupları net bir şekilde tanımlanmıştır: Grup U36 (360-370nm), U38 (380-390nm), U39 (390-400nm) ve U40 (400-410nm), ölçüm toleransı ±1nm'dir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler ve Isıl Özellikler

Cihaz güvenilirliğini sağlamak için mutlak maksimum değerler aşılmamalıdır. Maksimum eklem sıcaklığı (T_J) 105°C'dir. Cihaz, çalışma sıcaklığı (T_Opr) aralığı olarak -40°C ila +85°C ve aynı depolama sıcaklığı (T_Stg) aralığı için derecelendirilmiştir. Maksimum ESD direnci (İnsan Vücudu Modeli) 2000V'dur; bu, taşıma ve montaj sırasında elektrostatik deşarja karşı iyi bir koruma seviyesi sağlar. Eklem sıcaklığını maksimum limitinin altında tutmak için uygun ısıl tasarım esastır, çünkü aşılması bozulmayı hızlandırır ve çalışma ömrünü azaltır.

3. Gruplandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, son kullanıcı için tutarlılık sağlamak amacıyla, temel performans parametrelerine göre LED'leri kategorize etmek için kapsamlı bir gruplandırma sistemi kullanır.

3.1 Işıma Akısı Gruplandırması

Işıma akısı, tepe dalga boyu grubuna göre gruplandırılır. 365nm grubu (U36) için, R1 grubu kodu 50-75mW'ı, R2 ise 75-110mW'ı kapsar. 385nm grubu (U38) için, R4 65-85mW'ı, R5 ise 85-110mW'ı kapsar. 395-405nm grupları (U39/U40) için, R5 70-90mW'ı, R6 ise 90-110mW'ı kapsar. ±%10'luk bir ölçüm toleransı uygulanır.

3.2 Tepe Dalga Boyu Gruplandırması

Bahsedildiği gibi, tepe dalga boyu dört ana gruba ayrılır: U36, U38, U39 ve U40; bunlar 360nm'den başlayan 10nm aralıklarına karşılık gelir. Bu, tasarımcıların uygulamaları için gereken kesin spektral çıktıya sahip LED'leri (örneğin belirli reçineler için optimal kürleme veya dedektörler için tepe hassasiyeti) seçmelerine olanak tanır.

3.3 İleri Gerilim Gruplandırması

İleri gerilim, 3.0V'tan 4.0V'a kadar 0.2V'luk artışlarla gruplandırılır (örneğin, 3.0-3.2V için 3032, 3.2-3.4V için 3234 vb.). Bu gruplandırma, ±%2 ölçüm toleransı ile standart 60mA çalışma akımında tanımlanır. Dar bir gerilim grubundan LED seçmek, daha tekdüzen sürücü devreleri tasarlamaya ve bir LED dizisi boyunca tutarlı performans elde etmeye yardımcı olabilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 Spektral Dağılım

Sağlanan spektrum eğrileri, dört tepe dalga boyu varyantı (365nm, 385nm, 395nm, 405nm) için dalga boyları boyunca göreceli emisyon yoğunluğunu gösterir. Her eğri, nitrür tabanlı UVA LED'lerin tipik yarı maksimum tam genişliği (FWHM) karakteristiği ile kendi grup aralığı içinde belirgin bir tepe noktası sergiler. 365nm LED başlıca 350-380nm aralığında emisyon gösterirken, 405nm LED'in emisyonu görünür mor bölgeye daha fazla uzanır.

4.2 Akım - Işıma Akısı ve Gerilim İlişkisi

Göreceli ışıma akısının ileri akıma karşı eğrisi, doğrusal altı bir ilişki gösterir. Çıktı akımla artar ancak verim düşüşü ve ısıl etkiler nedeniyle yüksek akımlarda doygunluk etkileri gösterebilir. İleri gerilimin ileri akıma karşı eğrisi, tipik diyot karakteristiğini gösterir; gerilim akımla logaritmik olarak artar. Aşırı eklem sıcaklığı artışından kaçınmak için belirtilen akım aralığı içinde çalışmak çok önemlidir.

4.3 Sıcaklığa Bağımlılık

Performansın ortam sıcaklığına karşı eğrileri, gerçek dünya tasarımı için kritiktir. Göreceli ışıma akısı, ortam sıcaklığı arttıkça azalır; bu tüm LED'lerde yaygın bir olgudur. Örneğin, 60mA'de, ortam sıcaklığı 85°C'ye ulaştığında çıktı, 25°C'deki değerinin yaklaşık %82'sine düşebilir. Tepe dalga boyu da sıcaklıkla hafif bir kayma sergiler; tipik olarak çalışma aralığı boyunca birkaç nanometre artar. İleri gerilim, sıcaklık arttıkça doğrusal olarak azalır; bu, sabit akım sürücü tasarımlarında dikkate alınmalıdır.

4.4 Derecelendirme Eğrisi

Derecelendirme eğrisi, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum ileri akımı tanımlar. Eklem sıcaklığını 105°C'nin altında tutmak için, yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken izin verilen maksimum akım azaltılmalıdır. Bu eğri, uzun vadeli güvenilirliği sağlamak ve ısıl kaçakları önlemek için esastır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

LED, 2.04mm (uzunluk) x 1.64mm (genişlik) x 0.75mm (yükseklik) boyutlarında kompakt bir yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde bulunur. Paket, plastik paketlere kıyasla mükemmel ısıl iletkenlik sunan ve çipten ısı dağılımına yardımcı olan alümina seramikten (Al₂O₃) yapılmıştır. Lens, tipik 120 derecelik bir görüş açısı sağlar. Katot, paket üzerinde tanımlanmıştır. Veri sayfasında, pad konumları ve toleranslarını (genellikle ±0.2mm) belirten ayrıntılı ölçülü bir çizim sağlanmıştır. Kritik bir not, ısıl pad'in elektriksel olarak katoda bağlı olduğudur. Mekanik tasarım, cihazın lense dokunularak taşınmaması gerektiğini vurgular, çünkü mekanik stres arızaya neden olabilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

ELUA2016OGB, reflow lehimleme dahil standart yüzey montaj teknolojisi (SMT) işlemlerine uygundur. Temel kılavuzlar şunları içerir: reflow lehimleme işlemi, paket ve iç bağlar üzerindeki ısıl stresi en aza indirmek için ikiden fazla kez gerçekleştirilmemelidir. Lehimlemenin ısıtma aşamasında, LED'ler üzerinde mekanik stresten kaçınılmalıdır. Lehimleme işlemi tamamlandıktan sonra, lehim bağlantılarının veya seramik paketin kendisinin çatlamasını önlemek için baskılı devre kartının (PCB) bükülmesinden kaçınılmalıdır. Yapıştırıcı kürleme kullanılıyorsa, standart işlem akışları izlenmelidir. Bu önlemler, LED'in yapısal bütünlüğünü ve uzun vadeli güvenilirliğini korumak için hayati öneme sahiptir.

7. Sipariş Bilgisi ve Model Adlandırması

Ürün sipariş kodu ayrıntılı bir yapı izler: ELUA2016OGB-PXXXXYY3040060-V21M. Her bölümün belirli bir anlamı vardır: \"EL\" üreticiyi, \"UA\" UVA tipini, \"2016\" 2.0x1.6mm paket boyutunu, \"O\" Al₂O₃seramik malzemeyi, \"G\" gümüş kaplamayı ve \"B\" 120 derecelik ışın açısını belirtir. \"PXXXX\" bölümü tepe dalga boyu aralığını tanımlar (örneğin, 360-370nm için 6070). \"YY\" bölümü minimum ışıma akısı grubunu belirtir (örneğin, 50mW için R1). \"3040\" 3.0-4.0V'luk ileri gerilim aralığını, \"060\" ise 60mA'lık ileri akımı belirtir. \"V21M\" soneki, dikey çip tipini, 20mil çip boyutunu, tek çipi ve kalıplama işlem tipini gösterir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Veri sayfası birkaç önemli uygulamayı listeler: UV tırnak kürleme, UV sahte para tespiti ve UV sinek tuzakları. UV kürlemede, genellikle 365nm veya 385nm varyantları, jellerde ve yapıştırıcılarda fotopolimerizasyonu başlatmak için kullanılır. Sahte para tespiti için, güvenlik mürekkeplerini veya UV ışığı altında floresan yapan malzemeleri uyarmak için belirli dalga boyları (genellikle 365nm veya 395nm) kullanılır. Böcek tuzaklarında, 365nm civarındaki daha kısa UVA dalga boyları birçok uçan böcek için oldukça çekicidir.

8.2 Tasarım Hususları

Bu LED ile tasarım yaparken, birkaç faktör en önemlisidir. Isıl yönetim kritiktir; özellikle maksimum akımda veya yakınında çalışırken ısıyı dağıtmak için yeterli PCB bakır alanı veya soğutucu sağlayın. Kararlı ışık çıktısı sağlamak ve LED'i akım dalgalanmalarından korumak için sabit akım sürücü devresi kullanın. Çoklu LED dizileri için sürücü devreleri tasarlarken ileri gerilim gruplandırmasını dikkate alın; bu, tekdüzen akım dağılımı sağlar. Nihai uygulama ortamında hem çıktının hem de dalga boyunun sıcaklığa bağımlılığını hesaba katın. Güvenilirliği garanti etmek için mutlak maksimum değerlere her zaman uyun.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart plastik paketli UVA LED'lerle karşılaştırıldığında, ELUA2016OGB'nin seramik paketi önemli ölçüde daha iyi ısıl performans sunar; bu da daha yüksek maksimum sürme akımı potansiyeline, daha iyi lümen bakımına ve yüksek sıcaklık veya yüksek güç yoğunluğu uygulamalarında daha uzun ömre yol açar. Entegre 2kV ESD koruması, üretim ve saha kullanımında sağlamlığı artırmak için kayda değer bir avantajdır. Dalga boyu, akı ve gerilimdeki kesin gruplandırma, gruplandırılmamış veya gevşek gruplandırılmış ürünlere kıyasla uygulama performansında daha yüksek tutarlılık sağlar. Küçük 2016 ayak izi, daha büyük paket tipleriyle mümkün olmayan miniaturizasyonu mümkün kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Çeşitli dalga boyu modelleri (örneğin, 365nm vs 405nm) arasındaki fark nedir?

C: Temel fark, tepe emisyon dalga boyudur. 365nm, daha kısa UVA aralığında yayın yapar; genellikle belirli kimyasalların kürlenmesi ve böcek çekimi için kullanılır. 405nm, UVA ve görünür morun sınırındadır; biraz görünür ipucu gerektiren veya belirli malzemelerin daha uzun dalga boylarına daha iyi tepki verdiği uygulamalar için kullanışlıdır.

S: Bu LED'i sürekli olarak 100mA'de sürebilir miyim?

C: Hayır. Maksimum DC ileri akım mutlak bir maksimum değerdir. Tipik çalışma koşulu 60mA'dır. Derecelendirme eğrisinde gösterildiği gibi, olağanüstü soğutma sağlanmadıkça, 100mA'de sürekli çalışma eklem sıcaklığı derecelendirmesini aşar. Bu, ömrü ciddi şekilde azaltır ve anında arızaya neden olabilir.

S: Işıma akısı değerlerini (Min/Tip/Maks) nasıl yorumlamalıyım?

C: Minimum değer, grubun garanti edilen alt sınırıdır. Tipik değer ortalama veya beklenen performanstır. Maksimum ise üst sınırdır. Tasarımcılar, uygulamalarının yeterli UV yoğunluğu aldığından emin olmak için en kötü durum senaryosu hesaplamalarında minimum değeri kullanmalıdır.

S: Isıl pad elektriksel olarak izole mi?

C: Hayır. Veri sayfası açıkça ısıl pad'in elektriksel olarak katotla birleşik olduğunu belirtir. Bu, kısa devreleri önlemek için PCB yerleşimi sırasında dikkate alınmalıdır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Örnek 1: Taşınabilir UV Kürleme Kalemi:Bir tasarımcı, diş dolgularını veya tırnak jellerini kürlemek için bir el cihazı oluşturur. Çıktı ve dalga boyu uygunluğu dengesi için ELUA2016OGB-P8090R43040060-V21M (385nm, 65mW min) modelini seçer. LED'in altında soğutucu olarak bakır döküm bulunan küçük bir PCB tasarlar; bu, 3.7V Li-ion pilden sabit 60mA sağlayan bir yükseltici dönüştürücü ile sürülür. LED'in kompakt boyutu, şık bir kalem tasarımına olanak tanır.

Örnek 2: Banknot Doğrulayıcı Modülü:Sahte para tespit sistemi için, bir mühendis kararlı bir UV kaynağına ihtiyaç duyar. Güvenlik özellikleri üzerindeki etkinliği nedeniyle ELUA2016OGB-P6070R13040060-V21M (365nm) modelini seçer. Küçük bir modül üzerinde 4 LED'den oluşan bir dizi tasarlar. Aynı ileri gerilim grubundan (örneğin, 3234) LED'ler seçerek, bunları 60mA'ye ayarlanmış tek bir sabit akım sürücü ile seri olarak bağlar; bu, dizi boyunca tekdüzen parlaklık sağlar ve sürücü tasarımını basitleştirir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

ELUA2016OGB gibi UVA LED'ler, alüminyum galyum nitrür (AlGaN) malzeme sistemlerine dayanan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bunların yeniden birleşmesi, enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. Bu fotonların belirli dalga boyu (UVA aralığında, 315-400nm), epitaksiyel büyüme işlemi sırasında tasarlanan aktif bölgedeki yarı iletken malzemelerin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Seramik paket, ışığı çıkarmak, mekanik koruma sağlamak ve en önemlisi, ısıyı yarı iletken çipten dış ortama iletmek için hizmet eder; bu, verimliliği ve ömrü korumak için kritiktir.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

UVA LED pazarı, daha yüksek verimlilik (elektriksel watt başına daha fazla ışıma akısı), daha uzun cihaz ömrü ve miliwatt başına düşen maliyet eğilimleri tarafından yönlendirilmektedir. AlGaN malzemelerinin iç kuantum verimliliğini (IQE) iyileştirmek ve çipten ışık çıkarma verimliliğini artırmak için devam eden araştırmalar vardır. Paketleme trendleri, daha da ısıl verimli substratların geliştirilmesini ve belirli ışın desenleri için yeni lens tasarımlarını içerir. Ayrıca, gelişmiş tıbbi ve endüstriyel kürleme işlemleri gibi çok spesifik foton enerjileri gerektiren uygulamalar için daha sıkı dalga boyu kontrolü ve daha dar spektral emisyon için bir baskı vardır. 2016 gibi paketlerle örneklendirilen miniaturizasyon trendi, giyilebilir ve ultra kompakt cihazlarda yeni uygulamaları mümkün kılmaya devam etmektedir.