UV LED PLCC-2 2.8x3.5x0.65mm Veri Sayfası - İleri Gerilim 3.2V Tipik - Güç 0.7W - 365-375nm Tepe Dalga Boyu

1. Ürün Genel Bakış

Bu ultraviyole (UV) LED, standart PLCC-2 (Plastik Kılavuzlu Çip Taşıyıcı) yüzeye montaj paketinde tasarlanmış olup, 2.8 mm × 3.5 mm × 0.65 mm kompakt boyutlara sahiptir. 365 nm ile 375 nm arasında tepe dalga boyuna sahip UVA spektrumunda ışık yayar ve UV dezenfeksiyon, mürekkep ve yapıştırıcıların UV kürlenmesi ve tırnak bakımı gibi uygulamalar için uygundur. Cihaz, hedef alan boyunca tek tip aydınlatma sağlayan 120° geniş görüş açısına sahiptir. Geleneksel SMT montaj işlemleriyle uyumludur ve bant ve makara (makarada 4.000 adet) şeklinde tedarik edilir. Ürün RoHS gerekliliklerini karşılar ve nem hassasiyeti seviyesi 3'tür.

Cihaz, belirtilen sınırlar içinde kullanıldığında yüksek ışınım verimliliği ve uzun çalışma ömrü sunar. İleri gerilim, ışınım akısı ve tepe dalga boyu için birden fazla bölmede (bin) mevcut olup, tasarımcıların uygulamaları için en uygun performans derecesini seçmelerine olanak tanır. PLCC-2 paketi, otomatik montaj için iyi ısı dağılımı ve mekanik sağlamlık sağlar.

1.1 Temel Özellikler

• PLCC-2 yüzeye montaj paketi
• Görüş açısı: 120°
• Tüm SMT montaj ve reflow lehimlemeye uygundur
• Nem hassasiyeti seviyesi: Seviye 3
• RoHS uyumlu
• Bant ve makara ambalajında mevcuttur (4.000 adet/makara)
• Elektrostatik deşarj koruması: 1000 V (HBM)

1.2 Hedef Uygulamalar

• Ultraviyole dezenfeksiyon (yüzey, su, hava)
• Yapıştırıcı ve kaplamaların UV kürlenmesi
• UV mürekkep kürleme (baskı endüstrisi)
• Tırnak bakımı (jel kürleme)
• Genel UV aydınlatma ve fototerapi

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler (Ts = 25°C, IF = 150 mA)

LED, tipik olarak 150 mA ileri akımda çalıştırılır. İleri gerilim (VF), dört aralıkta bölgelere ayrılmıştır: B11 (3.0–3.2 V), B12 (3.2–3.4 V), B13 (3.4–3.6 V) ve B14 (3.6–3.8 V). Tipik ileri gerilim, 150 mA çalışma için yaygın bir seçim olan B12 bölgesinde yaklaşık 3.2 V'tur. Ters akım (IR), VR = 5 V'de 10 µA ile sınırlıdır ve iyi bir doğrultucu bağlantısını gösterir.

Toplam ışınım akısı (Φe) şu bölgelere ayrılmıştır: 1B26 (90–112 mW), 1B27 (112–140 mW), 1B28 (140–180 mW), 1B29 (180–224 mW). Tepe dalga boyu (λp) UA54 (365–370 nm) ve UA55 (370–375 nm) olarak bölgelere ayrılmıştır. Görüş açısı 120° (yarım açı ±60°) olarak belirtilmiştir. Bağlantı noktasından lehim noktasına termal direnç (RthJ-S) tipik olarak 45 °C/W'dir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

LED, hasarı önlemek için mutlak maksimum değerlerin ötesinde çalıştırılmamalıdır: maksimum güç dağılımı 0,7 W, tepe ileri akım 180 mA (darbe genişliği koşulları belirtilmemiş ancak kısa darbeler için tipiktir), ters gerilim 5 V ve ESD toleransı (HBM) 1000 V'dir. Çalışma sıcaklığı aralığı –40 ila +85 °C, depolama sıcaklığı –40 ila +100 °C ve maksimum bağlantı sıcaklığı 95 °C'dir. Güvenilirliği sağlamak için bağlantı sıcaklığını 95 °C'nin altında tutmak kritik öneme sahiptir; termal tasarım dikkatlice düşünülmelidir.

3. Bölgeleme Sistemi Açıklaması

Ürün, ileri gerilim, ışınım akısı ve tepe dalga boyu için bölgelere ayrılarak müşterilerin uygun performans seviyesini seçmelerine olanak tanır. Bölge kodları makara etiketinde basılıdır (örneğin, VF 3.0–3.2 V için B11, akı 90–112 mW için 1B26, dalga boyu 365–370 nm için UA54). Etiketleme formatı, Parça Numarası, Özellik Numarası, Lot Numarası, Bölge Kodu ve VF, Φe ve WLP için belirli değerler alanlarını içerir. Bu, izlenebilirliği sağlar ve envanter yönetimini basitleştirir.

4. Performans Eğrisi Analizi

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

Tipik I-V eğrisi, 150 mA'de ileri gerilimin 3.2–3.6 V aralığında olduğunu gösterir. Eğri, GaN tabanlı bir UV LED'in karakteristiğidir. Akım arttıkça VF doğrusal olmayan bir şekilde yükselir; düşük akımlarda (örneğin 30 mA) VF yaklaşık 3.3 V'tur. Eğri, akım sınırlama dirençleri veya sabit akım sürücüleri tasarlamak için kullanışlıdır.

4.2 Bağıl Güç - İleri Akım

Bağıl ışınım gücü, maksimum nominal akıma kadar ileri akımla artar. 150 mA'de bağıl güç yaklaşık %100'dür (normalize edilmiş). Düşük akımlarda, azalan termal düşüş nedeniyle verimlilik biraz daha yüksektir. Bu doğrusal ilişki, karartma uygulamalarında yardımcı olur.

4.3 Sıcaklık Etkileri

Lehim sıcaklığı (Ts), bağıl ışınım gücünü etkiler. Ts 25°C'den 125°C'ye yükseldikçe bağıl güç yaklaşık %40 düşer. Bu termal düşüş, yeterli termal yönetim ile telafi edilmelidir. Sürekli çalışma için izin verilen maksimum lehim sıcaklığı, bağlantı sıcaklığı sınırlaması (95 °C) ile kısıtlanır. Derating eğrisi (Ts - İleri Akım), daha yüksek ortam sıcaklıklarında, sürüş akımının güvenli sınırlar içinde kalmak için azaltılması gerektiğini gösterir.

4.4 Spektrum Dağılımı

Spektral dağılım, yaklaşık 10–15 nm tam yarı maksimum genişliğe (FWHM) sahip 365–375 nm civarında bir tepe gösterir. Emisyon ağırlıklı olarak UVA aralığındadır ve bu, kürlemede foto başlatıcı aktivasyonu ve mikrop öldürücü uygulamalar için etkilidir. UV-C dalga boylarının (280 nm'nin altında) üretilmediğini unutmayın; bu cihaz, uygun koruma ile kullanıldığında birçok tüketici uygulaması için güvenlidir.

4.5 Işıma Deseni

Işıma diyagramı, yarı güç açısı ±60° (toplam 120°) olan Lambert benzeri bir dağılım gösterir. Yoğunluk merkezi bölgede nispeten homojendir ve bu, genel aydınlatma uygulamaları için uygundur. Yan yayılım özelliği, geniş kapsama gerektiren uygulamalar için faydalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

PLCC-2 paket gövde boyutları 2,80 mm × 3,50 mm ve yükseklik (kalınlık) 0,65 mm'dir. Alt görünümde iki temas pedi gösterilmiştir: anot ve katot. Kutupluluk, paket üzerindeki bir çentik veya işaretle belirtilir. Önerilen lehimleme deseni (ayak izi) her bir ped için 2,10 mm × 2,10 mm boyutlarında ve 2,08 mm aralıklıdır. Genel önerilen lehim pedi uzunluğu 2,80 mm ve genişliği 3,50 mm'dir (paketle eşleşir). Aksi belirtilmedikçe tüm toleranslar ±0,2 mm'dir.

5.2 Kutupluluk ve Kullanım

Cihaz kutupludur; katot tarafı genellikle işaretlenir. Göçe ve hasara neden olabilecek ters gerilim uygulanmamasına dikkat edilmelidir. Kullanım sırasında, yan yüzeylerden cımbız kullanın, silikon merceğe (üst yüzey) dokunmaktan kaçının çünkü yumuşaktır ve toz çekebilir veya hasar görebilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED, kurşunsuz reflow lehimleme için tasarlanmıştır. Önerilen profil, 60–120 saniye boyunca ön ısıtma bölgesi (150–200 °C), maksimum 3 °C/saniye ısıtma hızı, 217 °C'nin üzerinde en fazla 60 saniye, maksimum 10 saniye için 260 °C tepe sıcaklığı ve maksimum 6 °C/saniye soğutma hızı içerir. 25 °C'den tepe noktasına toplam süre 8 dakika içinde olmalıdır. Reflow ikiden fazla kez yapılmamalıdır ve iki lehimleme işlemi arasındaki süre 24 saati aşarsa, LED'ler nem emebilir ve hasar görebilir; ikinci reflow'dan önce fırınlama önerilir.

6.2 Elle Lehimleme ve Onarım

Elle lehimleme gerekliyse, 300 °C'nin altında bir havya kullanın ve 3 saniyeden fazla olmamalıdır. Yalnızca bir elle lehimleme işlemine izin verilir. Reflow sonrası onarım önerilmez; kaçınılmazsa, çift başlı bir havya kullanın ve LED karakteristiklerinin bozulmadığını önceden doğrulayın.

6.3 Uyarılar

• Lehimleme sırasında veya hemen sonrasında (özellikle paket sıcakken) LED'e mekanik stres uygulamayın.
• LED'leri eğri PCB'lere monte etmekten kaçının ve lehimlemeden sonra kartı bükmeyin.
• Reflow sonrası cihazı hızlıca soğutmayın; doğal olarak oda sıcaklığına soğumaya bırakın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Taşıyıcı Bant ve Makara

LED'ler, 8,00 mm genişliğinde, 4,00 mm aralıklı ve üst bantlı kabartmalı taşıyıcı bantta sağlanır. Makara çapı 178 mm ±1 mm, göbek çapı 60 mm ±1 mm ve bant genişliği 12 mm'dir. Her makara 4.000 adet içerir. Makara etiketinde parça numarası, özellik numarası, lot numarası, bölge kodları (VF, Φe, WLP), miktar ve tarih kodu bulunur.

7.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama

Cihaz, nem hassasiyeti seviyesi 3'e sahiptir. Mühürlü nem bariyeri torbasını açmadan önce depolama koşulları bir yıla kadar ≤30 °C ve ≤%75 bağıl nemdir (RH). Açtıktan sonra, LED'ler ≤30 °C ve ≤%60 RH'de saklanırsa 24 saat içinde kullanılmalıdır. Nem gösterge kartı aşırı nem gösteriyorsa veya depolama süresi aşılmışsa, kullanımdan önce 60 ±5 °C'de ≥24 saat fırınlama gerekir.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Termal Yönetim

LED'in verimliliği ve ömrü büyük ölçüde bağlantı sıcaklığına bağlı olduğundan, yeterli ısı dağıtımı kritik öneme sahiptir. Bağlantı noktasından lehim noktasına termal direnç 45 °C/W'dir. 0,7 W güç dağılımı ile (örneğin VF=3,5 V × IF=200 mA, ancak maksimum akım 180 mA, tipik 150 mA ~0,525 W verir), bağlantı sıcaklığının lehim noktasının üzerindeki artışı yaklaşık 0,525 × 45 = 23,6 °C'dir. Ortam sıcaklığı 85 °C ise, bağlantı sıcaklığı ~109 °C olur ve bu da 95 °C sınırını aşar. Bu nedenle, yüksek sıcaklık ortamlarında akım düşürülmeli veya daha büyük bir soğutucu kullanılmalıdır.

8.2 Devre Tasarımı

İleri gerilim değişimleri nedeniyle aşırı akımı önlemek için her zaman bir akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü kullanın. Ters gerilim uygulamayın. ESD hassasiyeti 1000 V'tur (HBM); kullanım ve montaj sırasında ESD koruyucu ekipman kullanın. Fikstür malzemesi 100 ppm'nin üzerinde kükürt bileşikleri ve ayrı ayrı 900 ppm brom ve klor (toplam 1500 ppm) halojen içeriği içermemelidir.<900 ppm, toplam<1500 ppm) LED'in korozyonunu önlemek için.

8.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekirse izopropil alkol (IPA) kullanın. Ultrasonik temizlikten kaçının çünkü tel bağlantılara zarar verebilir. Diğer çözücüler, silikon kapsülleme ve paket malzemesi ile uyumluluk açısından test edilmelidir. Silikon yüzey yumuşaktır ve toz çekebilir; gerekirse nazikçe temizleyin.

9. Teknik Karşılaştırma

Standart görünür LED'lerle karşılaştırıldığında, bu UV LED daha yüksek bir ileri gerilime (görünür için ~2.0–3.0 V'a karşı 3.0–3.8 V) ve daha düşük verimliliğe (ışınım gücüne karşılık ışınım akısı) sahiptir. Bununla birlikte, fotokimyasal süreçler için optimize edilmiş dar bir UVA emisyon spektrumu sunar. PLCC-2 paketi yaygın olarak kullanılır ve mevcut al-ve-yerleştir ve reflow altyapısıyla uyumludur. Ürün, benzer güçteki diğer UV LED'lerle rekabet eder; avantajı, kompakt ayak izi, geniş görüş açısı ve performans eşleştirme için birden çok bölgeleme seçeneğidir.

10. Sıkça Sorulan Sorular

S1: Doğru ileri gerilim bölgesini nasıl seçerim?
Sürücünüzün uyum gerilimine uyan bölgeyi seçin. 3,4 V çıkış gerilimine sahip 150 mA sabit akım sürücüsü için B12 (3.2–3.4 V) veya B13 (3.4–3.6 V) uygun olacaktır. Sürücü ve herhangi bir seri direnç üzerindeki gerilim düşüşünü her zaman hesaba katın.

S2: Bu LED'in beklenen ömrü nedir?
Veri sayfasında ömür açıkça belirtilmemiştir, ancak uygun termal yönetimle (bağlantı sıcaklığı 85 °C'nin altında), tipik UV LED'ler 10.000–20.000 saat L70 ömürlerine ulaşır. Yüksek bağlantı sıcaklıkları ömrü büyük ölçüde azaltacaktır.

S3: LED daha yüksek akımda darbelenebilir mi?
Maksimum tepe ileri akım 180 mA'dir. Düşük görev döngüsünde (< %10) darbeleniyorsa, daha yüksek darbe akımları mümkün olabilir, ancak mutlak maksimum değerler aşılmamalıdır. Rehberlik için üreticiye danışın.<%10), daha yüksek darbe akımları mümkün olabilir, ancak mutlak maksimum değerler aşılmamalıdır. Rehberlik için üreticiye danışın.

S4: UV çıkışı insanlar için zararlı mıdır?
UVA radyasyonu (365–375 nm), uzun süreli maruziyette cilt yaşlanmasına ve göz hasarına neden olabilir. Uygun koruyucu kalkan veya koruyucu gözlük kullanılmalıdır. LED bir UV-C kaynağı değildir, ancak yine de önlem alınması gerekir.

11. Pratik Kullanım Durumları

Durum 1 – PCB UV Kürleme:Bir lehim maskesi mürekkep kürleme sistemi, bu LED'lerden oluşan bir dizi kullanır. 120° görüş açısıyla, tek bir LED sırası 10 cm genişliğindeki bir bandı tek tip şekilde aydınlatabilir. LED başına 180 mW toplam ışınım akısı (1B28 bölgesi), 5 mm mesafede hızlı kürleme sağlar.

Durum 2 – Tırnak Lambası:Bir tırnak kürleme lambasında, birden çok LED yarım daire şeklinde düzenlenmiştir. 365–370 nm tepe noktası, jel cilalardaki foto başlatıcıların emilimiyle eşleşir. Kompakt boyut, ince bir lamba tasarımına olanak tanır.

Durum 3 – Dezenfeksiyon:Küçük nesnelerin (örneğin telefon kılıfları) yüzey dezenfeksiyonu için, 150 mA'de çalıştırılan tek bir LED, birkaç dakikalık maruziyetten sonra 10 cm²'lik bir alandaki bakterileri etkisiz hale getirmek için yeterli UVA yoğunluğu sağlar. Işını yoğunlaştırmak için bir reflektör eklenebilir.

12. UV LED'lerin Çalışma Prensibi

Bu LED, aktif bölgede elektronların deliklerle yeniden birleşmesiyle ışık yayan Galyum Nitrür (GaN) tabanlı bir yarı iletken yapı kullanır. PLCC-2 paketi, entegre bir reflektör çanağına sahip bir kurşun çerçeve, bir çip yapıştırma, tel bağlantıları ve UVA'ya şeffaf bir silikon kapsüllemeden oluşur. Silikon lens, çipi korur ve ışık çıkışını şekillendirir. Paketin altındaki termal ped, PCB'ye ısı iletimini sağlar. Cihaz, sabit akım çalışması için tasarlanmıştır; ileri gerilim, aktif katmanın bant aralığı (365 nm için ≈3,4 eV) tarafından belirlenir.

13. Pazar ve Teknoloji Trendleri

UV LED'ler, küçük boyutları, anında açılıp kapanmaları, ısınma gerektirmemeleri ve çevre dostu olmaları (cıva içermemeleri) nedeniyle kürleme, dezenfeksiyon ve tıbbi uygulamalarda geleneksel cıva lambalarının yerini giderek almaktadır. Trend, daha yüksek güç yoğunluklarına (örneğin çip başına 1 W) ve daha kısa dalga boylarına (dezenfeksiyon için UV-C) doğrudur. Bununla birlikte, bu gibi UVA LED'ler, UV-C LED'lerden daha verimli ve daha uzun ömürlü oldukları için kürlemede temel iş gücü olmaya devam etmektedir. Gelecekteki gelişmeler arasında iyileştirilmiş çıkarma verimliliği (desenli alt tabakalar veya flip-chip tasarımları yoluyla) ve entegre optikler (örneğin kolimatör lensler) yer almaktadır. Bu ürünün PLCC-2 paketi, düşük maliyetli, yüksek hacimli üretim sağlayan olgun bir teknolojidir.