LTPL-C034UVD405 紫外LED规格书 - 3.5x3.5x1.6mm - 典型电压3.5V - 辐射通量460-700mW - 峰值波长405nm - 中文技术文档

1. 产品概述

C03 UV产品系列代表了一种专为UV固化及通用紫外线应用而设计的高级、节能光源。该技术融合了发光二极管固有的长寿命和高可靠性，以及传统紫外线光源所具备的高亮度水平。这种融合提供了显著的设计灵活性，并为固态紫外线照明替代老旧、低效的紫外线技术开辟了新途径。

1.1 核心优势与目标市场

本产品专为需要精确、可靠且高效的紫外线发射的应用而设计。其主要优势包括：与集成电路驱动系统完全兼容；符合RoHS指令和无铅制造标准，这有助于降低产品生命周期内的运营和维护成本。目标市场涵盖工业固化工艺、医疗与科学仪器、防伪检测，以及任何需要受控紫外线照射的关键应用。

2. 技术参数：深度客观解读

以下部分根据标准测试条件 (Ta=25°C) 对器件的关键技术参数进行详细、客观的分析。

2.1 绝对最大额定值

这些额定值定义了可能导致器件永久性损坏的极限。不建议在接近或达到这些极限的条件下长时间工作。最大直流正向电流为500 mA。最大功耗为2瓦。器件的工作环境温度范围为-40°C至+85°C，存储温度为-55°C至+100°C。最大允许结温为110°C。至关重要的是，应避免LED在长时间反向偏压条件下工作，因为这可能导致器件失效。

2.2 光电特性

这些特性定义了器件在典型工作条件下的性能。正向电压范围从最小2.8V到最大4.4V，典型值为3.5V。使用积分球测量的总辐射通量输出范围从460mW到700mW，典型值为620mW。峰值波长指定在400nm至410nm之间，属于近紫外光谱。视角通常为130度，表明其具有宽广的辐射模式。结到外壳的热阻典型值为14.7 °C/W，测量公差为±10%。

2.3 热特性

有效的热管理对于LED的性能和寿命至关重要。指定的热阻值为14.7 °C/W，表示半导体结与封装外壳之间每瓦功耗引起的温升。该值越低越好。此参数与最大结温110°C共同决定了任何特定应用所需的散热要求，以确保LED在其安全工作区内运行，并维持其额定输出和寿命。

3. 分档代码系统说明

为确保最终用户的一致性，产品根据关键性能参数进行分类分档。分档代码标注在每个包装袋上。

3.1 正向电压 (Vf) 分档

LED在350mA测试电流下被分为四个电压档位。V0档电压在2.8V至3.2V之间，V1档在3.2V至3.6V之间，V2档在3.6V至4.0V之间，V3档在4.0V至4.4V之间。此分类的公差为±0.1V。这使得设计人员可以为并联连接或精确电流调节选择正向电压匹配度高的LED。

3.2 辐射通量 (Φe) 分档

光输出功率被分为六个档位。R1代表最低输出范围，R6代表最高输出范围，所有测量均在350mA下进行。辐射通量的公差为±10%。这种分档使得可以根据应用所需的光强进行选择。

3.3 峰值波长 (Wp) 分档

发射波长被分为两个主要档位：P4A和P4B，公差为±3nm。这对于对特定紫外线波长敏感的应用至关重要，例如在固化工艺中引发特定的光化学反应。

4. 性能曲线分析

图表数据提供了器件在不同条件下的行为洞察。

4.1 相对辐射通量 vs. 正向电流

该曲线通常显示一种亚线性关系，即辐射通量随正向电流增加而增加，但在较高电流下可能出现饱和或效率下降。应选择精确的工作点，以平衡输出和效率，同时保持在绝对最大额定值范围内。

4.2 相对光谱分布

此图描绘了围绕峰值波长在不同波长下发射的光强度。它显示了光谱带宽，这对于需要光谱纯度或特定波长相互作用的应用非常重要。

4.3 辐射特性

此极坐标图说明了光强度的空间分布，与130度视角相关。它显示了光如何从LED封装中发射出来，这对于光学系统设计以确保目标区域得到适当照明至关重要。

4.4 正向电流 vs. 正向电压 (I-V 曲线)

这条基本曲线显示了典型的二极管指数关系。正向电压随电流增加而增加。曲线的形状对于设计适当的驱动电路至关重要，无论是简单的限流电阻还是恒流驱动器。

4.5 相对辐射通量 vs. 结温

这条关键曲线展示了结温升高对光输出的负面影响。随着结温升高，辐射通量下降。这强调了有效热管理对于在不同环境条件下长期保持稳定光学性能的重要性。

5. 机械与封装信息

5.1 外形尺寸

该器件采用紧凑的表面贴装封装。关键尺寸包括主体尺寸和透镜轮廓。所有线性尺寸均以毫米为单位。一般尺寸公差为±0.2mm，而透镜高度和陶瓷基板长度/宽度的公差更严格，为±0.1mm。器件底部的散热焊盘与阳极和阴极焊盘电气隔离，这意味着它可以直接连接到PCB的散热层以进行散热，而不会造成电气短路。

5.2 极性识别与焊盘设计

提供了推荐的印刷电路板焊盘布局，以确保正确的焊接和热性能。该设计包括独立的阳极和阴极焊盘，以及一个用于热连接的大焊盘。组装时正确的极性方向对于器件工作至关重要。

6. 焊接与组装指南

6.1 回流焊参数

建议使用详细规定的回流焊温度曲线。关键参数包括预热、保温、回流峰值温度和冷却速率。应控制最高峰值温度。不建议使用快速冷却过程。建议使用能实现可靠焊点的尽可能低的焊接温度。该器件最多可承受三次回流焊循环。如有必要进行手工焊接，温度不得超过300°C，时间不超过2秒，且仅限一次。

6.2 清洁与操作注意事项

如果焊接后需要清洁，只能使用酒精类溶剂。未指定的化学清洁剂可能会损坏LED封装。操作过程中应遵守一般的静电放电预防措施。

7. 包装与订购信息

7.1 编带与卷盘规格

LED以带有压纹的载带形式提供，并用顶封带密封。载带缠绕在卷盘上。标准的7英寸卷盘最多可容纳500颗器件。包装符合EIA-481-1-B规范。规定载带上连续的空组件袋不得超过两个。

8. 应用建议

8.1 典型应用场景

这款UV LED适用于多种应用，包括但不限于：粘合剂、油墨和涂料的UV固化；用于分析或检测的荧光激发；医疗和生物仪器；空气和水净化系统；以及防伪检测。

8.2 设计考量与驱动方法

LED是电流驱动器件。为确保在同一应用中并联的多个LED强度均匀，强烈建议为每个LED串联一个独立的限流电阻。这可以补偿单个器件之间正向电压的微小差异，防止电流不均导致亮度不一致和潜在过应力。恒流驱动电路是驱动一个或多个串联LED的最佳解决方案，无论正向电压如何变化都能提供稳定的性能。

9. 可靠性与测试

该器件经过全面的可靠性测试计划以确保其稳健性。测试包括低温工作寿命、室温工作寿命、高温工作寿命、湿高温工作寿命、热冲击、耐焊接热以及可焊性测试。根据测试后正向电压和辐射通量的变化定义了具体的合格/不合格标准。所有寿命测试均在器件安装在散热器上的条件下进行。

10. 技术对比与差异化

与传统紫外线光源相比，这种固态LED解决方案具有显著优势：无需预热即可瞬时开关；工作寿命显著延长；能源效率更高；不含汞等有害物质；尺寸紧凑可实现新的外形设计；以及精确的光谱输出。历史上主要的权衡是总光功率较低，但像本系列这样的现代高功率UV LED正在许多应用中缩小这一差距。

11. 常见问题解答 (基于技术参数)

11.1 辐射通量 (mW) 与光通量 (lm) 有何区别？

辐射通量测量的是所有方向发射的总光功率，单位为瓦特。这是衡量UV LED的正确指标，因为它量化了实际的紫外线能量。光通量测量的是人眼感知的亮度，经过明视觉响应曲线加权，不适用于不可见的紫外线光源。

11.2 如何为我的应用选择正确的分档？

根据您的驱动电路设计以及并联串中电流匹配的需求选择电压档位。根据目标所需的光强或辐照度选择辐射通量档位。如果您的工艺对特定的光谱峰值敏感，则选择波长档位。

11.3 为何热管理如此关键？

高结温会直接降低光输出，并加速半导体内部的退化机制，从而大幅缩短器件的使用寿命。为了实现可靠、长期的性能，适当的散热是必不可少的。

12. 实际设计与使用案例

案例：为多LED UV固化点设计PCB。设计人员需要为一个小面积固化应用创建一个包含10颗LED的阵列。根据规格书：1) 他们选择相同Vf和Φe档位的LED以确保一致性。2) 他们使用推荐的焊盘布局设计PCB，将散热焊盘连接到PCB上的大面积覆铜区域，并通过过孔将热量散发到底层或外部散热器。3) 他们决定使用设置为350mA的恒流驱动器来驱动LED。由于他们希望将所有10颗LED并联以实现均匀照明，因此按照建议，为每个LED串联一个小的独立限流电阻以补偿Vf差异。4) 他们在组装过程中遵循回流焊曲线指南。5) 如果环境条件可变，他们可以在最终产品固件中，基于“相对辐射通量 vs. 结温”曲线实现温度监控或降额算法。

13. 工作原理简介

该器件是一种半导体发光二极管。当在阳极和阴极之间施加正向电压时，电子和空穴被注入半导体芯片的有源区。这些载流子复合，以光子的形式释放能量。发射光子的特定波长由芯片结构中使用的半导体材料的带隙能量决定。产生的光随后通过封装集成的透镜进行整形和发射。

14. 技术发展趋势

UV LED领域的特点是持续的研究与开发，旨在提高电光转换效率、实现单个器件或更小封装更高的输出功率、延长工作寿命，并以更高的效率将发射波长推向更深的UV-C光谱。另一个趋势是采用更先进的封装技术以增强光提取和热性能。在环境法规和固态照明性能优势的支持下，在所有应用中替代含汞紫外线灯的努力仍然是主要的市场驱动力。