目录
- 1. 产品概述
- 1.1 核心优势与目标市场
- 2. 技术参数深度解析
- 2.1 绝对最大额定值
- 2.2 光度与电气特性
- 3. 分档系统说明
- 3.1 辐射通量分档
- 3.2 峰值波长分档
- 3.3 正向电压分档
- 4. 性能曲线分析
- 4.1 正向电压 vs. 正向电流 (IV曲线)
- 4.2 相对辐射通量 vs. 正向电流
- 4.3 相对光谱分布
- 4.4 温度依赖性
- 4.5 降额曲线
- 5. 机械与封装信息
- 5.1 尺寸图
- 5.2 操作与极性
- 6. 焊接与组装指南
- 6.1 回流焊工艺
- 7. 包装与订购信息
- 7.1 灯珠载带与卷盘
- 7.2 产品命名规则解读
- 8. 应用建议
- 8.1 典型应用场景
- 8.2 设计考量
- 9. 技术对比与差异化
- 10. 常见问题解答 (基于技术参数)
- 11. 实际设计与使用案例
- 12. 原理介绍
- 13. 发展趋势
1. 产品概述
ELUA2835TG0系列是一款紧凑型、高性能的紫外A波段发光二极管,专为表面贴装技术应用而设计。该产品旨在以极小的封装尺寸实现高光效和可靠运行,非常适合集成到空间受限的设计中。
1.1 核心优势与目标市场
该LED的主要优势包括低功耗、100度宽视角以及2.8mm x 3.5mm的紧凑外形。它内置了高达2KV的静电放电保护,增强了其在操作和组装过程中的鲁棒性。该器件完全符合RoHS、无铅、欧盟REACH和无卤素法规要求(溴<900ppm,氯<900ppm,溴+氯<1500ppm),适用于环保要求严格的全球市场。其主要目标应用集中在UVA光谱领域,包括美甲UV固化、防伪检测系统和昆虫诱捕装置。
2. 技术参数深度解析
本节对规格书中列出的关键技术参数进行客观且详细的解读。
2.1 绝对最大额定值
器件的最大连续正向电流额定值为180mA,但典型工作电流为150mA。最大结温为90°C,这是热管理设计的关键参数。结到环境的热阻为15°C/W。工作与存储温度范围为-40°C至+85°C,表明其适用于恶劣环境。F) of 180mA, though it is typically operated at 150mA. The maximum junction temperature (TJ) is 90°C, which is a critical parameter for thermal management design. The thermal resistance from junction to ambient (Rth) is specified as 15°C/W. The operating and storage temperature range is from -40°C to +85°C, indicating suitability for harsh environments.
2.2 光度与电气特性
产品命名规则揭示了详细的规格。例如,一个典型的型号ELUA2835TG0-P6070SC53040150-VA1D(CM)表示其峰值波长在360-370nm范围内,最小辐射通量为210mW,典型值为240mW,最大值为270mW。其在150mA下的正向电压范围在3.0V至4.0V之间。另一个型号ELUA2835TG0-P9000SC13040150-VA1D(CM)则针对390-400nm波长,具有相似的电气特性,但典型辐射通量略高,为250mW。F) is specified between 3.0V and 4.0V at 150mA. Another variant, ELUA2835TG0-P9000SC13040150-VA1D(CM), targets the 390-400nm wavelength with similar electrical characteristics but a slightly higher typical radiant flux of 250mW.
3. 分档系统说明
制造商采用精密的分档系统以确保产品一致性,并为设计提供灵活性。
3.1 辐射通量分档
辐射通量被分为多个档位,如SC3、SC5、SC7和SC9。测量容差为±10%。设计者可根据应用所需的光输出选择相应的档位。
3.2 峰值波长分档
波长受到严格控制。对于365nm区域,分档为W36A和W36B。对于395nm区域,分档为W39A和W39B。测量容差为±1nm。
3.3 正向电压分档
正向电压以0.1V为增量从3.0V到4.0V进行分档。这有助于在多个LED串联使用时实现更好的电流匹配。测量容差为±2%。
4. 性能曲线分析
规格书提供了多张图表,描述了在不同条件下的性能表现。除非另有说明,所有曲线均在衬底温度为25°C的条件下,针对365nm和395nm两种型号提供。
4.1 正向电压 vs. 正向电流 (IV曲线)
该图显示了典型的二极管非线性关系。正向电压随电流增加而增加。在标称150mA电流下,365nm LED的正向电压约为3.4V,而395nm LED的电压略高。此信息对于驱动器设计至关重要。Fis approximately 3.4V for the 365nm LED and slightly higher for the 395nm LED. This information is crucial for driver design.
4.2 相对辐射通量 vs. 正向电流
输出通量随电流增加而增加,但在较高电流下(尤其是395nm LED)显示出饱和迹象。在150mA下工作似乎处于效率显著下降之前的高效区域。
4.3 相对光谱分布
图表显示了以365nm和395nm为中心的窄发射峰,证实了UVA发射。可见光发射极少,这对于纯紫外应用是理想的。
4.4 温度依赖性
关键参数在固定150mA电流下随衬底温度变化的关系被绘制成图。相对辐射通量随温度升高而降低,其中365nm LED表现出更明显的热淬灭效应。正向电压随温度升高线性下降。峰值波长随温度升高向长波方向移动。
4.5 降额曲线
一张关键的图表显示了最大允许正向电流随衬底温度变化的函数关系。随着温度升高,最大安全电流线性下降。必须遵循此曲线以确保结温不超过90°C,并维持长期可靠性。
5. 机械与封装信息
5.1 尺寸图
机械图纸规定了封装尺寸为长2.8mm,宽3.5mm。透镜高度也已定义。除非另有说明,公差为±0.2mm。图纸清晰标明了阳极和阴极焊盘。一个重要的注释指出,散热焊盘在电气上与阴极相连。设计者必须在PCB布局中考虑这一点,以避免短路。
5.2 操作与极性
一项具体警告建议不要通过透镜来拿取器件,因为机械应力可能导致失效。极性标记在器件本体上,并与图纸中的焊盘布局相对应。
6. 焊接与组装指南
6.1 回流焊工艺
该LED适用于标准的SMT回流焊工艺。规格书提供了一个通用的回流焊温度曲线图,标明了各温度区域。关键建议包括:避免超过两次回流焊循环、在加热过程中尽量减少对LED的机械应力、以及焊接后不要弯曲PCB。这些步骤对于防止焊点失效或损坏内部芯片和键合线至关重要。
7. 包装与订购信息
7.1 灯珠载带与卷盘
LED以凸起式载带形式提供。载带尺寸在规格书中给出。标准卷盘包含2000颗灯珠,这符合自动化贴装生产线的典型需求。
7.2 产品命名规则解读
详细的产品型号结构被完整解释。它编码了制造商、光谱、封装尺寸、封装材料、涂层、视角、峰值波长代码、辐射通量档位、正向电压范围、正向电流、芯片类型、芯片尺寸、芯片数量和工艺类型。这使得在订购时可以精确指定规格。
8. 应用建议
8.1 典型应用场景
美甲UV固化:365nm和395nm波长对于固化美甲胶有效。395nm光更可见,而365nm光更"不可见",穿透力更强。
防伪检测:许多安全特征、油墨和纸张在特定UVA波长下会发出荧光。这些LED可以照亮这些特征以供验证。
昆虫诱捕:许多飞虫被UVA光吸引。这些LED可用作电子灭虫器或监测诱捕器中的诱饵。
8.2 设计考量
- 热管理:鉴于15°C/W的热阻和90°C的最大结温,通过散热焊盘/阴极进行适当的散热至关重要,尤其是在高环境温度或高电流下工作时。Jof 90°C, proper heat sinking via the thermal pad/cathode is essential, especially when operating at high ambient temperatures or currents.
- 电流驱动:使用设置为150mA的恒流驱动器以确保稳定的输出和长寿命。在串联配置中应考虑正向电压分档。
- 光学设计:100度的宽视角提供了广泛的照明。对于聚焦光束,可能需要二次光学元件。
- ESD防护:尽管额定ESD保护为2KV,但在组装过程中仍应遵循标准的ESD操作程序。
9. 技术对比与差异化
虽然规格书没有直接与其他产品进行比较,但可以推断出该系列的关键差异化优势。标准2835封装尺寸、集成ESD保护以及符合多项环保标准的组合提供了一个均衡的解决方案。在同一机械封装内提供两种不同的峰值波长,为应用提供了灵活性。详细的分档结构确保了大规模生产中的高度一致性。
10. 常见问题解答 (基于技术参数)
问:我可以连续以180mA驱动这颗LED吗?
答:不可以。180mA的绝对最大额定值是应力极限,而非工作条件。标称工作电流是150mA。连续以180mA工作很可能超过最大结温并缩短寿命。
问:散热焊盘和电气焊盘有什么区别?
答:散热焊盘在电气上与阴极相连。这意味着您的PCB布局必须将散热焊盘连接到与阴极焊盘相同的网络。它不能用作隔离的散热器。
问:我如何在365nm和395nm波长之间选择?
答:这取决于您应用的光谱灵敏度。395nm更接近可见紫光,常用于可接受一些可见提示的场合。365nm是更深的UVA,更"不可见",可能更适合需要纯紫外光或特定材料在该波长下荧光更强的应用。
问:"降额曲线"对我的设计意味着什么?
答:它定义了在不同环境/电路板温度下的最大安全工作电流。例如,如果LED安装点的PCB温度达到80°C,最大允许电流将显著低于150mA。您必须设计您的系统,使其工作点低于此曲线。
11. 实际设计与使用案例
案例:设计一款紧凑型UV检测笔。一位设计师需要一款便携设备来检查货币。他们选择了ELUA2835TG0,因为它尺寸小且具有2KV ESD等级。他们选择了365nm型号,因为其在安全线上能产生强烈的荧光。他们设计了一个简单的PCB,包含一枚纽扣电池、一个设置为约100mA的限流电阻以及一个开关。散热焊盘连接到阴极走线,该走线在PCB上尽可能做大以充当散热器。宽视角消除了对透镜的需求,简化了组装。
12. 原理介绍
UVA LED基于半导体材料中的电致发光原理工作。当在p-n结上施加正向电压时,电子和空穴复合,以光子的形式释放能量。这些光子的特定波长由LED芯片中使用的半导体材料的带隙能量决定。产品型号中提到的垂直芯片结构通常指电流垂直流过芯片的设计,与横向结构相比,这种设计在电流扩展和热性能方面可能具有优势。
13. 发展趋势
UVA LED市场的发展趋势是小型化、提高效率以及提升可靠性。为了满足杀菌应用的需求,正在持续开发波长更深的UVB和UVC LED,但UVA在固化、传感和特种照明领域仍然至关重要。将UVA LED与传感器和智能驱动器集成以实现闭环强度控制是一个新兴趋势。此外,封装材料的进步不断提高其抗紫外线诱导降解的能力,这对于UVA应用中封装体自身暴露于其发射辐射下的长期性能至关重要。
LED规格术语详解
LED技术术语完整解释
一、光电性能核心指标
| 术语 | 单位/表示 | 通俗解释 | 为什么重要 |
|---|---|---|---|
| 光效(Luminous Efficacy) | lm/W(流明/瓦) | 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 | 直接决定灯具的能效等级与电费成本。 |
| 光通量(Luminous Flux) | lm(流明) | 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 | 决定灯具够不够亮。 |
| 发光角度(Viewing Angle) | °(度),如120° | 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 | 影响光照范围与均匀度。 |
| 色温(CCT) | K(开尔文),如2700K/6500K | 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 | 决定照明氛围与适用场景。 |
| 显色指数(CRI / Ra) | 无单位,0–100 | 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 | 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。 |
| 色容差(SDCM) | 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" | 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 | 保证同一批灯具颜色无差异。 |
| 主波长(Dominant Wavelength) | nm(纳米),如620nm(红) | 彩色LED颜色对应的波长值。 | 决定红、黄、绿等单色LED的色相。 |
| 光谱分布(Spectral Distribution) | 波长 vs. 强度曲线 | 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 | 影响显色性与颜色品质。 |
二、电气参数
| 术语 | 符号 | 通俗解释 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| 正向电压(Forward Voltage) | Vf | LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 | 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。 |
| 正向电流(Forward Current) | If | 使LED正常发光的电流值。 | 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。 |
| 最大脉冲电流(Pulse Current) | Ifp | 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 | 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。 |
| 反向电压(Reverse Voltage) | Vr | LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 | 电路中需防止反接或电压冲击。 |
| 热阻(Thermal Resistance) | Rth(°C/W) | 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 | 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。 |
| 静电放电耐受(ESD Immunity) | V(HBM),如1000V | 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 | 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。 |
三、热管理与可靠性
| 术语 | 关键指标 | 通俗解释 | 影响 |
|---|---|---|---|
| 结温(Junction Temperature) | Tj(°C) | LED芯片内部的实际工作温度。 | 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。 |
| 光衰(Lumen Depreciation) | L70 / L80(小时) | 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 | 直接定义LED的"使用寿命"。 |
| 流明维持率(Lumen Maintenance) | %(如70%) | 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 | 表征长期使用后的亮度保持能力。 |
| 色漂移(Color Shift) | Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 | 使用过程中颜色的变化程度。 | 影响照明场景的颜色一致性。 |
| 热老化(Thermal Aging) | 材料性能下降 | 因长期高温导致的封装材料劣化。 | 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。 |
四、封装与材料
| 术语 | 常见类型 | 通俗解释 | 特点与应用 |
|---|---|---|---|
| 封装类型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 | EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。 |
| 芯片结构 | 正装、倒装(Flip Chip) | 芯片电极布置方式。 | 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。 |
| 荧光粉涂层 | YAG、硅酸盐、氮化物 | 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 | 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。 |
| 透镜/光学设计 | 平面、微透镜、全反射 | 封装表面的光学结构,控制光线分布。 | 决定发光角度与配光曲线。 |
五、质量控制与分档
| 术语 | 分档内容 | 通俗解释 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分档 | 代码如 2G、2H | 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 | 确保同一批产品亮度一致。 |
| 电压分档 | 代码如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配,提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam椭圆 | 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 | 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。 |
| 色温分档 | 2700K、3000K等 | 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 | 满足不同场景的色温需求。 |
六、测试与认证
| 术语 | 标准/测试 | 通俗解释 | 意义 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明维持测试 | 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 | 用于推算LED寿命(结合TM-21)。 |
| TM-21 | 寿命推演标准 | 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 | 提供科学的寿命预测。 |
| IESNA标准 | 照明工程学会标准 | 涵盖光学、电气、热学测试方法。 | 行业公认的测试依据。 |
| RoHS / REACH | 环保认证 | 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 | 进入国际市场的准入条件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效认证 | 针对照明产品的能效与性能认证。 | 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。 |