LTPL-C16FUVM385 UV LED Teknik Veri Sayfası - 3.2x1.6x1.9mm - 3.3V - 23mW - 385nm - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTPL-C16 serisi, katı hal aydınlatma teknolojisinde, özellikle ultraviyole (UV) uygulamaları için tasarlanmış önemli bir ilerlemeyi temsil eder. Bu ürün, Işık Yayan Diyotların (LED) doğasında bulunan uzun çalışma ömrü ve yüksek güvenilirliği, geleneksel UV aydınlatma sistemlerinin yerini alabilecek performans seviyeleriyle birleştiren enerji verimli ve ultra kompakt bir ışık kaynağıdır. Küçük form faktörü ve yüzey montaj uyumluluğu sayesinde tasarımcılara önemli ölçüde özgürlük sunar, bu da sınırlı alana sahip ve otomatik üretim ortamlarına entegrasyonu mümkün kılar.

1.1 Temel Özellikler

• Yüksek hacimli montaj için standart otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumludur.
• Hem kızılötesi (IR) hem de buhar fazı reflow lehimleme işlemlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.
• Geniş uyumluluk için standart EIA uyumlu formatta paketlenmiştir.
• Giriş karakteristikleri, standart entegre devre (IC) sürücü seviyeleriyle uyumludur.
• Çevre dostu bir ürün olarak üretilmiştir, RoHS direktiflerine uygundur ve kurşunsuzdur (Pb-free).

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu UV LED, kontrollü UV maruziyeti gerektiren çeşitli endüstriyel ve üretim süreçleri için tasarlanmıştır. Birincil uygulama alanları arasında yapıştırıcı ve reçineler için UV kurutma, UV işaretleme ve kodlama, UV ile aktifleştirilen yapıştırma işlemleri ve özel baskı mürekkeplerinin kurutulması veya kürlenmesi yer alır. 385nm dalga boyu, fotokimyasal reaksiyonları başlatmada özellikle etkilidir.

2. Mekanik ve Paket Bilgileri

Cihaz, kompakt bir yüzey montaj paketinde bulunur. Kritik dış hat boyutları, tüm birimleri milimetre cinsinden olmak üzere veri sayfasında sağlanmıştır. Tipik paket gövde boyutları yaklaşık olarak uzunluk 3.2mm, genişlik 1.6mm ve yükseklik 1.9mm'dir. Aksi belirtilmedikçe çoğu boyuta ±0.1mm tolerans uygulanır. Veri sayfası, üst, yan ve alt görünümleri içeren ayrıntılı boyut çizimlerini ve doğru lehimleme ve termal yönetimi sağlamak için önerilen baskılı devre kartı (PCB) bağlantı pedi düzenini gösterir. Katot tipik olarak paket üzerindeki görsel bir işaretleyici ile tanımlanır.

3. Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez ve güvenilir performans için kaçınılmalıdır. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Po):160 mW
• DC İleri Akım (If):40 mA
• Ters Gerilim (Vr):5 V
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (Topr):-40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (Tstg):-40°C ila +100°C
• Bağlantı Sıcaklığı (Tj):100°C

4. Elektro-Optik Karakteristikler

Aşağıdaki parametreler, Ta=25°C standart test koşullarında LED'in tipik performansını tanımlar. Çoğu parametre için test akımı 20mA'dir.

*Not: Ir=10µA'daki ters gerilim testi yalnızca koruyucu bir Zener fonksiyonunu doğrulamak içindir. Cihaz, arızaya neden olabilecek ters öngerilim altında sürekli çalışma için tasarlanmamıştır.

4.1 Önemli Ölçüm Notları

• ESD Hassasiyeti:Cihaz, Elektrostatik Deşarja (ESD) karşı hassastır. İşleme sırasında topraklanmış bileklikler ve antistatik paspasların kullanımı da dahil olmak üzere uygun ESD önlemleri zorunludur.
• Test Standardı:Işıma akısı ve tepe dalga boyu CAS140B standardına göre ölçülür.
• Toleranslar:Işıma akısı ölçümünde ±%10 tolerans vardır. İleri gerilim ölçüm toleransı ±0.1V'dir. Tepe dalga boyu ölçüm toleransı ±3nm'dir.

5. Bin Kodu ve Sınıflandırma Sistemi

Uygulamada tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel performans parametrelerine göre sınıflandırılır (binlenir). Bin kodu ambalaj üzerinde işaretlenir.

5.1 İleri Gerilim (Vf) Sınıflandırması

Ölçüm toleransı: If=20mA'da ±0.1V.

5.2 Işıma Akısı (Φe) Sınıflandırması

Ölçüm toleransı: If=20mA'da ±%10.

5.3 Tepe Dalga Boyu (λp) Sınıflandırması

Tolerans: If=20mA'da ±3nm.

6. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, değişen koşullar altında tasarım ve cihaz davranışını anlamak için gerekli olan çeşitli karakteristik eğrileri sağlar.

6.1 Bağıl Emisyon Spektrumu

Bir grafik, 385nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş spektral güç dağılımını gösterir. Eğri, UV LED'lerin tipik dar bant emisyon karakteristiğini gösterir; bu, kürleme reaksiyonlarını başlatmak için belirli foton enerjisi gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

6.2 Bağıl Işıma Akısı - İleri Akım İlişkisi

Bu eğri, optik çıkış ile sürücü akımı arasındaki ilişkiyi gösterir. Işıma akısı, düşük seviyelerde akımla süper-lineer olarak artar ve termal ve verimlilik düşüşü etkileri nedeniyle daha yüksek akımlarda doygunluğa yönelir. Bu, çıkış ve uzun ömür arasında denge kurmak için optimal bir çalışma noktası seçimini bilgilendirir.

6.3 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, bir diyot için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. Dirsek gerilimi tipik 3.3V civarındadır. Bu eğri, kararlı çalışmayı sağlamak ve termal kaçakları önlemek için akım sınırlayıcı devre tasarımı için hayati öneme sahiptir.

6.4 Bağıl Işıma Akısı - Bağlantı Sıcaklığı İlişkisi

Bu grafik, artan bağlantı sıcaklığının (Tj) optik çıkış üzerindeki olumsuz etkisini tasvir eder. Tj arttıkça, ışıma akısı azalır. Bu, tutarlı çıkış performansını ve cihaz güvenilirliğini zaman içinde korumak için PCB tasarımında etkili termal yönetimin kritik önemini vurgular.

7. Montaj ve İşlem Kılavuzları

7.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme işlemleri için ayrıntılı bir sıcaklık-zaman profili sağlanmıştır. Temel parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma:Maksimum 120 saniye için 150-200°C.
• Tepe Sıcaklığı:Paket gövde yüzeyinde ölçülen maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Geçirilen Süre:Standart işlem pencereleri içinde olması önerilir.
• Soğutma Hızı:Hızlı bir soğutma işlemi önerilmez.

Profil, belirli lehim macunu özelliklerine göre ayarlanması gerekebilir. LED üzerindeki termal stresi en aza indirmek için her zaman güvenilir bir bağlantı sağlayan mümkün olan en düşük lehimleme sıcaklığı önerilir.

7.2 Temizlik

Montaj sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen kimyasallar kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar paket epoksisine zarar verebilir. Kabul edilebilir yöntemler arasında oda sıcaklığında bir dakikadan az süreyle etil alkol veya izopropil alkole daldırma yer alır.

7.3 El Lehimlemesi

El lehimlemesi kaçınılmazsa, aşırı dikkat gösterilmelidir:

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Bacak başına maksimum 3 saniye.
• Sıklık:Termal hasarı önlemek için bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.

8. Paketleme Özellikleri

Bileşenler, otomatik montaj ekipmanlarına uygun şerit ve makara paketlemede tedarik edilir.

• Şerit Boyutları:Ayrıntılı çizimler, yuva aralığını, genişliği ve kapak bandı yerleşimini belirtir.
• Makara Özellikleri:Standart 7 inç (178mm) makara.
• Makara Başına Miktar:Tipik olarak 1500 adet.
• Eksik Bileşenler:Maksimum iki ardışık boş yuvaya izin verilir.
• Standartlar:Paketleme, EIA-481-1-B spesifikasyonlarına uygundur.

9. Güvenilirlik ve Kullanım Uyarıları

9.1 Uygulama Kapsamı

Bu ürün, standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Arızanın hayat veya sağlık riski oluşturabileceği güvenlik açısından kritik uygulamalar (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolü) için tasarlanmamış veya nitelendirilmemiştir. Bu tür uygulamalar için üretici ile istişare gereklidir.

9.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama

Paket, JEDEC J-STD-020'ye göre Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 3 olarak derecelendirilmiştir.

• Mühürlü Torba:≤30°C ve ≤%90 RH'de saklayın. Torba mühürleme tarihinden itibaren bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Torba:≤30°C ve ≤%60 RH'de saklayın. Fabrika ortam koşullarına maruz kaldıktan sonra 168 saat (7 gün) içinde lehimlemeyi tamamlayın.
• Kurutma:Nem göstergesi kartı pembe (≥%10 RH) dönerse veya 168 saatlik raf ömrü aşılırsa, LED'leri kullanmadan önce en az 48 saat 60°C'de kurutun. Kullanılmayan parçaları nem alıcı ile yeniden mühürleyin.

9.3 Sürüş Yöntemi

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Paralel olarak birden fazla LED sürerken tekdüze parlaklığı sağlamak ve akım paylaşımını önlemek için, her LED veya paralel dizi kendi akım sınırlayıcı direnci ile eşleştirilmelidir. Sabit akım sürücüsü, ileri gerilimdeki değişimleri telafi ettiği ve sıcaklık kaynaklı Vf kaymalarından bağımsız olarak tutarlı optik çıkış sağladığı için optimal performans ve kararlılık için önerilen yöntemdir.

10. Tasarım Hususları ve Uygulama Notları

10.1 Termal Yönetim

Bağlantı sıcaklığı ile ışıma akısı arasındaki negatif korelasyon göz önüne alındığında, etkili ısı emilimi son derece önemlidir. Önerilen PCB ped düzeni, ısı dağılımına yardımcı olacak şekilde tasarlanmıştır. Pedi iç toprak katmanlarına veya harici bir soğutucuya bağlayan termal viyaları olan bir PCB kullanmak, bağlantı sıcaklığını düşük tutarak performansı ve ömrü önemli ölçüde iyileştirebilir.

10.2 Optik Tasarım

135 derecelik görüş açısı geniş bir yayılım deseni sağlar. Odaklanmış veya kollime edilmiş UV ışığı gerektiren uygulamalar için, lensler veya reflektörler gibi ikincil optikler gerekli olacaktır. Bu optiklerin malzemesi, 385nm UV radyasyonuna karşı şeffaf olmalıdır (örn. özel camlar veya PMMA gibi UV stabil plastikler).

10.3 Elektriksel Tasarım

Devre tasarımı, ileri gerilim sınıflandırmasını hesaba katmalıdır. Güç kaynağı, en yüksek Vf sınıfındaki (V3, 4.0V'a kadar) LED'ler için bile LED'e gereken gerilimi artı akım sınırlayıcı direnç veya sürücü devresi üzerindeki gerilim düşüşünü sağlayabilmelidir. Ters gerilim bağlantısına ve geçici gerilim dalgalanmalarına karşı koruma da tavsiye edilir.

10.4 Geleneksel UV Kaynakları ile Karşılaştırma

Cıva buharlı lambalar gibi geleneksel UV kaynaklarıyla karşılaştırıldığında, bu LED belirgin avantajlar sunar: anında açma/kapama yeteneği, ısınma süresi yok, daha uzun çalışma ömrü (on binlerce saat), önemli ölçüde daha küçük boyut, daha düşük ısı üretimi ve cıva gibi tehlikeli malzemelerin bulunmaması. 385nm'deki dar bant emisyonu ayrıca kürleme işlemlerinde kullanılan belirli foto başlatıcılar için daha verimli olabilir, bu da enerji israfını azaltır.

11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

11.1 Tipik çalışma akımı nedir?

Standart test koşulu ve tipik çalışma noktası 20mA DC'dir. Mutlak maksimum sürekli akım 40mA'dir, ancak bu sınıra yakın veya bu sınıra çalıştırmak ömrü kısaltır ve bağlantı sıcaklığını artırır. Optimal güvenilirlik için akımın düşürülmesi önerilir.

11.2 Torba üzerindeki bin kodunu nasıl yorumlarım?

Bin kodu (örn. V2R6P3S), o LED grubunun spesifik performans grubunu gösterir. V2, Vf'in 3.2-3.6V arasında olduğu anlamına gelir, R6, ışıma akısının 20-22mW arasında olduğu anlamına gelir ve P3S, tepe dalga boyunun 385-390nm arasında olduğu anlamına gelir. Aynı bin'den LED'ler kullanmak, bir tasarımda tutarlılık sağlar.

11.3 Bu LED'i sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?

Bu kesinlikle tavsiye edilmez. Bir LED'in ileri gerilimi negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir ve birimden birime değişir. Sabit gerilimle sürmek, artan akımın daha fazla ısıya neden olduğu, bu ısının Vf'i düşürdüğü ve daha da fazla akıma neden olduğu, sonuçta cihazı yok eden termal kaçaklara yol açabilir. Her zaman sabit bir akım kaynağı veya seri bir akım sınırlayıcı dirençli bir gerilim kaynağı kullanın.

11.4 Beklenen ömür nedir?

Veri sayfası bir L70 veya L50 ömrü (başlangıç ışık çıkışının %70'ine veya %50'sine ulaşma süresi) belirtmese de, LED'ler tipik olarak belirtilen değerler dahilinde ve uygun termal yönetimle çalıştırıldığında 25.000 ila 50.000 saati aşan ömürlere sahiptir. Ömür öncelikle bağlantı sıcaklığı tarafından belirlenir; daha düşük Tj, daha uzun ömür anlamına gelir.

12. Sonuç

LTPL-C16FUVM385, modern, otomatik üretim ortamları için tasarlanmış son derece yetenekli ve güvenilir bir UV LED kaynağıdır. Ultra kompakt boyutu, yüzey montaj tasarımı ve spesifik 385nm çıkışı, onu kürleme, işaretleme ve yapıştırma uygulamalarında daha hantal, daha az verimli geleneksel UV lambalarının yerini almak için ideal bir seçim haline getirir. Bu bileşeni başarıyla entegre etmek, sürücü akım kontrolüne, PCB üzerindeki termal yönetime ve belirtilen reflow lehimleme ve nem işleme prosedürlerine uyulmasına dikkatli bir şekilde dikkat etmeyi gerektirir. Bu veri sayfasındaki kılavuzları izleyerek, tasarımcılar verimli, uzun ömürlü ve kompakt UV aydınlatma sistemleri oluşturmak için avantajlarından yararlanabilir.