目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心特點同優勢
- 1.2 目標應用
- 2. 技術規格同客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 光度同電氣特性
- 3. 分級系統解釋
- 3.1 輻射通量分級
- 3.2 峰值波長分級
- 3.3 正向電壓分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 光譜同光功率
- 4.2 電氣同熱行為
- 4.3 熱性能
- 5. 機械同封裝信息
- 5.1 機械尺寸
- 5.2 輻射圖案
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接過程
- 6.2 儲存同處理
- 7. 包裝同訂購信息
- 7.1 帶裝同捲盤包裝
- 7.2 產品命名法（訂購代碼）
- 8. 應用建議同設計考慮
- 8.1 驅動電路設計
- 8.2 安全同壽命考慮
- 9. 技術比較同差異化
- 10. 常見問題（FAQ）
- 11. 實用設計同使用案例
- 12. 原理介紹
- 13. 發展趨勢
1. 產品概覽
UVC3535CZ0115系列代表咗一款專為紫外線C波段（UVC）應用而設計嘅高可靠性、陶瓷基底LED解決方案。呢款產品旨在喺對殺菌效能要求極高嘅嚴苛環境中提供穩定表現。其核心結構採用陶瓷基板，相比傳統塑膠封裝，提供更優越嘅熱管理能力，從而延長使用壽命同穩定光學輸出。呢個系列定位於需要細小但強勁UVC光源嘅應用，結合咗細小嘅3.5mm x 3.5mm尺寸同埋強勁嘅電氣同光學特性。
1.1 核心特點同優勢
呢款LED系列嘅定義性特點直接影響其適用於專業級紫外線系統。高功率UVC輸出係主要屬性，能夠實現有效嘅殺菌作用。陶瓷封裝材料係一個關鍵優勢，提供出色嘅散熱能力，有助於將接面溫度維持喺安全範圍內，從而防止光輸出過早衰減。內置高達2KV（人體模型）嘅ESD保護，可以防止喺處理同組裝過程中常見嘅靜電放電事件損壞器件。150°嘅寬廣視角確保咗廣泛且均勻嘅照射覆蓋範圍。此外，符合RoHS、REACH同埋無鹵素標準，令呢款產品適合對環保法規嚴格嘅全球市場。
1.2 目標應用
UVC3535CZ0115系列嘅主要應用係紫外線殺菌同消毒。呢個包括但不限於：水淨化系統、空氣消毒裝置、醫療同消費用途嘅表面消毒設備，以及用於小型工具或個人用品嘅消毒艙。270-285nm嘅波長範圍通過破壞微生物嘅DNA同RNA，對使其失活特別有效。
2. 技術規格同客觀解讀
呢個部分提供咗規格書中指定嘅關鍵技術參數嘅詳細客觀分析，解釋佢哋對設計工程師嘅重要性。
2.1 絕對最大額定值
絕對最大額定值定義咗器件可能遭受永久損壞嘅應力極限。呢啲唔係正常操作條件。
- 最大直流正向電流（IF）：100 mA。呢個係LED可以瞬間承受嘅絕對最大電流。連續操作應該顯著低於呢個值，通常喺建議嘅20mA。
- 最大ESD耐壓（VB）：2000 V（人體模型）。呢個表示內置嘅抗靜電放電保護水平良好，對於製造過程中嘅元件處理至關重要。
- 最大接面溫度（TJ）：100 °C。半導體芯片本身嘅溫度唔可以超過呢個限制。超過TJ最大值會急劇縮短壽命，並可能導致即時故障。
- 熱阻（Rth）：20 °C/W。呢個參數量度熱量從芯片（接面）傳到焊盤或外殼嘅效率。數值越低越好。以20°C/W為例，每消耗一瓦功率，接面溫度就會比焊盤溫度升高20°C。
- 操作同儲存溫度：-40°C 至 +85°C（操作），-40°C 至 +100°C（儲存）。呢啲範圍確保器件可以喺各種環境條件下運作同儲存。
2.2 光度同電氣特性
型號編碼表提供咗典型測試條件下嘅關鍵性能指標。
- 輻射通量：最小1mW，典型2mW，最大2.5mW。呢個係UVC光譜中嘅總光功率輸出，以毫瓦為單位。係衡量殺菌效果嘅關鍵參數，唔係視覺亮度。
- 峰值波長：270-285 nm。呢個係LED發射最多光功率嘅波長。殺菌效果喺265nm左右達到峰值，所以呢個範圍非常有效。
- 正向電壓（VF）：5.0-8.0V，當 IF=20mA。對於LED嚟講，呢個電壓相對較高，係UVC半導體技術嘅特徵。設計師必須確保驅動電路可以提供呢個電壓範圍。
- 正向電流（IF）：20mA。呢個係為咗獲得指定輻射通量同壽命而建議嘅驅動電流。
3. 分級系統解釋
為確保批量生產嘅一致性，LED會根據性能分級。UVC3535CZ0115使用三個獨立嘅分級標準。
3.1 輻射通量分級
LED根據其最小輻射通量輸出分為Q0A（1-1.5mW）、Q0B（1.5-2mW）同Q0C（2-2.5mW）等級。咁樣設計師就可以選擇一個符合其最低要求光功率嘅等級，有可能優化成本。
3.2 峰值波長分級
波長分為三個範圍：U27A（270-275nm）、U27B（275-280nm）同U28（280-285nm）。對於需要特定波長以達至最大殺菌效率嘅應用，指定合適嘅等級好重要。
3.3 正向電壓分級
電壓以0.5V為步長從5.0V到8.0V分級（例如，5055代表5.0-5.5V，7580代表7.5-8.0V）。呢個對於設計恆流驅動器至關重要，因為知道VF範圍有助於指定驅動器所需嘅順應電壓，影響效率同元件選擇。
4. 性能曲線分析
典型特性曲線提供咗LED喺唔同條件下行為嘅深入理解。
4.1 光譜同光功率
光譜曲線顯示峰值喺270-285nm範圍內，典型半高全寬（FWHM）約為10-15nm，呢個係UVC LED嘅標準。相對輻射通量對正向電流嘅曲線係次線性嘅；輸出隨電流增加而增加，但可能唔完全成比例，而且喺高於建議電流下驅動會導致收益遞減同產生過多熱量。
4.2 電氣同熱行為
正向電流對正向電壓（I-V）曲線顯示出二極管典型嘅指數關係。正向電壓隨電流增加而增加。峰值波長隨電流增加嘅偏移極小，表明良好嘅光譜穩定性。降額曲線至關重要：佢顯示最大允許正向電流必須隨環境溫度升高而降低，以防止接面溫度超過100°C。例如，喺85°C環境溫度下，最大電流顯著低於25°C時。
4.3 熱性能
相對輻射通量對環境溫度嘅曲線展示咗熱量對輸出嘅負面影響。隨著溫度升高，輻射通量會下降。呢個熱淬滅效應強調咗有效嘅PCB熱設計同散熱對於維持最佳性能嘅重要性。
5. 機械同封裝信息
5.1 機械尺寸
LED嘅佔位面積細小，為3.5mm x 3.5mm，高度為1.0mm（公差±0.2mm）。技術圖紙指定咗確切嘅焊盤佈局同尺寸。焊盤1係陽極（+），焊盤2係陰極（-），焊盤3係專用散熱焊盤。散熱焊盤對於將熱量從陶瓷本體傳遞到PCB至關重要。PCB上建議嘅焊盤圖案應該緊密匹配呢個焊盤配置，以確保正確焊接同熱傳導。
5.2 輻射圖案
極座標圖顯示咗典型嘅朗伯型發射圖案，視角為150°（2θ1/2）。強度喺0°（垂直於發射表面）最高，並向邊緣遞減。呢個寬廣角度對於需要區域覆蓋而非聚焦光束嘅應用有益。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接過程
UVC3535CZ0115專為標準表面貼裝技術（SMT）過程而設計。規格書建議回流焊接唔應該進行超過兩次，以避免對陶瓷封裝同內部鍵合造成過度熱應力。適用於峰值溫度通常低於260°C嘅標準無鉛回流焊曲線，但具體曲線應該驗證。必須避免加熱期間對LED施加應力（例如，來自電路板彎曲）。焊接後，應盡量減少彎曲PCB，以防止對焊點造成機械應力。
6.2 儲存同處理
元件包裝喺防潮屏障袋中，並附有乾燥劑以防止吸濕，吸濕會導致回流焊期間出現\"爆米花\"現象。一旦密封袋打開，元件應該喺指定時間內（通常喺工廠條件下168小時）使用，或者根據標準IPC/JEDEC指引喺回流焊前進行烘烤。
7. 包裝同訂購信息
7.1 帶裝同捲盤包裝
LED以凸紋載帶供應，捲喺7英寸或13英寸捲盤上。標準包裝數量為每捲1000件。載帶尺寸（凹槽尺寸、間距）有指定，以兼容標準SMT貼片設備。
7.2 產品命名法（訂購代碼）
完整嘅訂購代碼，例如UVC3535CZ0115-HUC7085001X80020-1T，係一個結構化字符串，編碼咗所有關鍵規格：
UVC：產品類型。
3535：封裝尺寸。
C：陶瓷材料。
Z：包含用於ESD保護嘅齊納二極管。
01：1個LED芯片。
15：150°視角。
H：水平芯片結構。
UC：UVC顏色。
7085：波長分級代碼（270-285nm）。
001：輻射通量分級代碼（1mW最小值）。
X80：正向電壓分級代碼（5.0-8.0V）。
020：正向電流（20mA）。
1：包裝數量代碼（1K件）。
T：帶裝包裝。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 驅動電路設計
驅動呢款LED必須使用恆流驅動器。考慮到高正向電壓（5-8V）同低電流（20mA），必須仔細選擇驅動器。可以使用線性恆流穩壓器或開關式LED驅動器，確保輸出順應電壓超過所選等級嘅最大VF。PCB上嘅熱管理係不容妥協嘅。使用具有足夠銅厚度同面積嘅PCB，使用多個散熱過孔將散熱焊盤連接到大地平面，並考慮整體系統氣流或散熱。
8.2 安全同壽命考慮
UVC輻射對眼睛同皮膚有害。最終產品設計必須包含安全功能，例如聯鎖開關、屏蔽同警告標籤，以防止用戶暴露。UVC LED嘅壽命通常定義為輻射通量衰減到其初始值某個百分比（例如70%或50%）嘅時間。喺建議電流或以下驅動，並通過良好嘅熱設計保持低接面溫度，係最大化操作壽命嘅主要因素。
9. 技術比較同差異化
UVC3535CZ0115通過其陶瓷封裝實現差異化，相比常用於可見光LED嘅塑膠SMD封裝，提供更優越嘅熱性能同可靠性。用於ESD保護嘅集成齊納二極管增加咗穩健性。150°視角比一些競爭對手嘅UVC LED更寬，後者可能具有更聚焦嘅光束。詳細嘅三維分級（通量、波長、電壓）為設計師提供咗對其最終產品性能參數嘅精確控制。
10. 常見問題（FAQ）
問：呢款LED嘅典型壽命係幾長？
答：壽命高度依賴於驅動電流同操作溫度。當喺建議嘅20mA下操作，並且接面溫度保持較低（例如低於85°C）時，可以預期達到L70（初始通量嘅70%）嘅壽命為10,000小時或更長。請參考降額曲線同熱管理指引。
問：我可以用恆壓源驅動呢款LED嗎？
答：唔可以。LED係電流驅動器件。恆壓源唔會調節電流，導致熱失控同快速故障。務必使用合適嘅恆流驅動器。
問：我點樣為我嘅應用選擇正確嘅等級？
答：根據你嘅最低要求光功率選擇輻射通量等級（Q0A/B/C）。如果你嘅應用針對特定子範圍進行優化，請選擇波長等級（U27A/B，U28）。電壓等級（5055...7580）對於驅動器設計好重要；你可以為你選擇嘅等級中最壞情況（最高）電壓進行設計。
問：需要透鏡嗎？
答：對於大多數需要區域覆蓋嘅殺菌應用，內置嘅150°圖案已經足夠。對於聚焦光束應用，可以使用外部石英或專門嘅UVC透明透鏡。標準亞克力或聚碳酸酯透鏡會阻擋UVC光。
11. 實用設計同使用案例
案例：設計便攜式水消毒器
一位設計師正在設計一款電池供電嘅紫外線水樽。佢哋選擇UVC3535CZ0115，因為其細小尺寸同功率。佢哋選擇Q0C通量等級（2-2.5mW）以確保對細小水量有足夠劑量。佢哋設計咗一個PCB，具有連接到散熱焊盤嘅大面積鋪銅。選擇咗一個升壓轉換器恆流驅動器，從3.7V鋰離子電池提供20mA電流，輸出電壓能力超過8V。LED放置喺水流路徑內嘅石英套管內。安全聯鎖確保LED只喺水樽密封時先會運作。
12. 原理介紹
UVC LED基於半導體材料（特別係氮化鋁鎵（AlGaN）合金）中嘅電致發光原理運作。當施加正向電壓時，電子同空穴喺半導體嘅有源區複合，以光子形式釋放能量。呢啲光子嘅波長由半導體材料嘅帶隙能量決定。對於約270nm嘅UVC發射，需要AlGaN層中具有高鋁含量。陶瓷封裝作為一個堅固、導熱且密封嘅外殼，保護敏感嘅半導體芯片免受環境因素影響，並有效去除熱量。
13. 發展趨勢
UVC LED市場由全球對無化學品消毒嘅需求推動。關鍵趨勢包括提高電光轉換效率（光功率輸出與電功率輸入之比），從而降低能耗同熱量產生。持續發展以降低每毫瓦光功率嘅成本。研究亦專注於提高器件壽命同可靠性。此外，開發更短波長（例如222nm遠紫外線）嘅LED係一個活躍嘅研究領域，有望為有人空間提供可能更安全嘅消毒。系統級集成，例如板上驅動器模組，亦變得越來越普遍，以簡化最終產品設計。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |