目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 主要特點同優勢
- 2. 技術參數：深入客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分級系統說明
- 3.1 正向電壓 (Vf) 分級
- 3.2 輻射通量 (Φe) 分級
- 3.3 峰值波長 (Wp) 分級
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對輻射通量 vs. 正向電流
- 4.2 相對光譜分佈
- 4.3 輻射圖案
- 4.4 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
- 4.5 相對輻射通量 vs. 接面溫度
- 5. 機械同封裝資料
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 推薦PCB焊接焊盤
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 重要組裝注意事項
- 7. 包裝同訂購資料
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考慮因素
- 9. 可靠性同測試
- 10. 技術比較同定位
- 11. 常見問題 (基於技術參數)
- 11.1 推薦嘅工作電流係幾多？
- 11.2 點樣為我嘅應用揀啱嘅分級？
- 11.3 點解散熱管理咁重要？
- 12. 實用設計同使用案例
- 13. 原理簡介
- 14. 發展趨勢
1. 產品概覽
呢款產品係一隻高效能紫外光 (UV) 發光二極管 (LED)，主要設計用於UV固化製程同其他常見嘅UV應用。佢代表一種固態照明解決方案，旨在結合LED技術固有嘅長壽命同可靠性，以及具競爭力嘅亮度水平，以取代傳統UV光源。咁樣可以實現更大嘅設計靈活性，並為需要UV照明嘅應用開拓新機會。
1.1 主要特點同優勢
相比傳統UV光源，呢款器件提供幾個明顯優勢：
- 集成電路 (IC) 兼容性：呢隻LED設計成可以輕鬆由標準電子電路驅動同控制。
- 環保合規：產品符合RoHS標準，並採用無鉛製程製造。
- 運作效率：由於其節能特性，有助於降低整體運營成本。
- 減少維護：LED嘅長壽命顯著降低咗燈具更換同維護嘅頻率同成本。
2. 技術參數：深入客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗可能導致器件永久損壞嘅極限。佢哋係喺環境溫度 (Ta) 25°C下指定嘅。
- 直流正向電流 (If)：500 mA (最大值)
- 功耗 (Po)：2 W (最大值)
- 工作溫度範圍 (Topr)：-40°C 至 +85°C
- 儲存溫度範圍 (Tstg)：-55°C 至 +100°C
- 接面溫度 (Tj)：110°C (最大值)
重要提示：長時間喺反向偏壓條件下運作可能導致元件故障。
2.2 電光特性
呢啲係喺Ta=25°C同正向電流 (If) 350mA下測量嘅典型性能參數，呢個似乎係推薦嘅工作點。
- 正向電壓 (Vf)：典型值係3.7V，範圍由2.8V (最小) 到4.4V (最大)。
- 輻射通量 (Φe)：呢個係UV光譜中嘅總光功率輸出。典型值係470 mW，範圍由350 mW (最小) 到590 mW (最大)。
- 峰值波長 (λp)：LED發射功率最大嘅波長。範圍由370 nm到380 nm，中心約為375 nm。
- 視角 (2θ1/2)：約130度，表示一個寬廣嘅輻射圖案。
- 熱阻 (Rthjc)：接面到外殼嘅熱阻典型值係14.7 °C/W。呢個參數對於散熱管理設計至關重要，因為佢表示熱量可以幾有效咁從LED晶片傳導出去。
3. 分級系統說明
LED會根據性能分級以確保一致性。分級代碼會標示喺包裝上。
3.1 正向電壓 (Vf) 分級
LED會根據佢哋喺350mA下嘅正向電壓分為四個電壓級別 (V0 到 V3)。例如，V1級包括Vf介乎3.2V同3.6V之間嘅LED。公差係 +/- 0.1V。
3.2 輻射通量 (Φe) 分級
光輸出功率由R2 (350-380 mW) 分級到R9 (560-590 mW)。典型級別似乎係R5 (440-470 mW)。公差係 +/- 10%。
3.3 峰值波長 (Wp) 分級
UV波長分為兩組：P3P (370-375 nm) 同 P3Q (375-380 nm)。公差係 +/- 3 nm。咁樣可以為對特定UV波長敏感嘅應用進行選擇。
4. 性能曲線分析
4.1 相對輻射通量 vs. 正向電流
輻射通量會隨正向電流增加，但並非線性。設計師必須平衡所需嘅光輸出同電輸入功率以及產生嘅熱量。喺350mA以上顯著運作可能會降低效率同壽命。
4.2 相對光譜分佈
呢條曲線顯示發射光譜，確認咗喺375nm區域 (UVA) 嘅峰值同光譜帶寬。對於光譜純度或特定光子能量至關重要嘅應用嚟講，呢點好重要。
4.3 輻射圖案
極座標圖說明咗130度視角，顯示強度分佈。對於設計光學元件以收集、準直或聚焦UV光到目標區域嚟講，呢點至關重要。
4.4 正向電流 vs. 正向電壓 (I-V曲線)
呢條基本曲線顯示二極管典型嘅指數關係。工作點 (例如，350mA, ~3.7V) 係器件特性化嘅位置。條曲線有助於設計適當嘅電流驅動電路。
4.5 相對輻射通量 vs. 接面溫度
呢個圖表展示咗接面溫度上升對光輸出嘅負面影響。隨住溫度升高，輻射通量會降低。因此，有效嘅散熱對於維持穩定同高嘅光學性能係必不可少嘅。
5. 機械同封裝資料
5.1 外形尺寸
封裝嘅佔地面積約為3.7mm x 3.7mm。關鍵尺寸包括透鏡高度同陶瓷基板尺寸，相比其他特徵 (±0.2mm)，呢啲尺寸有更緊嘅公差 (±0.1mm)。散熱焊盤同陽極同陰極電氣隔離，允許佢連接到散熱器進行散熱管理，而不會造成電氣短路。
5.2 推薦PCB焊接焊盤
提供咗印刷電路板 (PCB) 嘅焊盤圖案設計。呢個包括兩個電氣接觸點 (陽極同陰極) 嘅焊盤同較大嘅中央散熱焊盤。正確嘅焊盤設計對於可靠焊接同有效將熱量從LED封裝傳遞到PCB至關重要。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
提供咗回流焊接嘅詳細溫度-時間曲線。關鍵參數包括喺封裝體上測量嘅峰值溫度260°C，高於240°C嘅時間不超過30秒。建議採用受控嘅冷卻速率。手動焊接係可能嘅，但應限制喺300°C最多2秒，並且只可以進行一次。
6.2 重要組裝注意事項
- 回流焊接最多應進行三次。
- 應採用能夠實現可靠連接嘅最低可能焊接溫度。
- 浸焊唔係呢款元件推薦或保證嘅組裝方法。
- 清潔應只使用酒精類溶劑，例如異丙醇 (IPA)。未指定嘅化學品可能會損壞封裝。
7. 包裝同訂購資料
7.1 載帶同捲盤規格
元件以壓紋載帶供應，並用蓋帶密封。載帶捲喺7英寸捲盤上，每捲最多500件。對於較小數量，最小包裝為100件。包裝符合EIA-481-1-B標準。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
- UV固化：製造過程中嘅黏合劑固化、油墨乾燥、樹脂聚合。
- 醫療同科學：螢光分析、消毒 (適用波長)、光療。
- 工業：檢測、防偽檢測、光學傳感器。
8.2 設計考慮因素
- 驅動方法：LED係電流驅動器件。強烈建議使用恆流源，以確保穩定嘅光輸出並防止熱失控，因為正向電壓具有負溫度係數。
- 散熱管理：考慮到典型470mW嘅輻射通量同總功率約1.3W (350mA * 3.7V)，超過0.8W會以熱量形式耗散。由於熱阻為14.7°C/W，接面溫度將比外殼溫度升高約11.8°C。必須有足夠嘅散熱裝置，以保持接面溫度低於110°C，確保可靠性。
- 光學：寬130度嘅光束可能需要二次光學元件 (透鏡、反射器) 以喺目標上實現所需嘅照明圖案。
- 安全：UV輻射，特別係UVA範圍，可能對眼睛同皮膚有害。喺最終產品設計中，需要適當嘅防護外殼同安全警告。
9. 可靠性同測試
記錄咗全面嘅可靠性測試計劃，包括：
- 低溫、室溫同高溫工作壽命測試。
- 濕度高溫工作壽命測試。
- 熱衝擊測試。
- 可焊性同耐焊接熱測試。
所有測試報告顯示樣本數量中零故障，表明產品結構堅固同可靠性高。判斷器件故障嘅標準係正向電壓偏移超過初始值±10%或輻射通量偏移超過初始值±30%。
10. 技術比較同定位
呢款UV LED將自己定位為傳統UV光源 (如汞蒸氣燈) 嘅節能替代品。主要區別包括：
- 即開即關：唔似需要預熱/冷卻嘅燈具，LED可以瞬間達到全輸出。
- 長壽命：LED壽命通常遠超弧光燈。
- 緊湊尺寸同設計自由度：細小外形尺寸使其能夠集成到更細嘅設備中，並允許陣列配置以實現更高強度或更大面積覆蓋。
- 窄光譜：圍繞375nm嘅相對窄發射峰值對於針對該波長調校嘅製程可能更有效率，相比寬頻光源減少能量浪費。
11. 常見問題 (基於技術參數)
11.1 推薦嘅工作電流係幾多？
規格書喺350mA下對器件進行特性化，呢個很可能係推薦嘅典型工作電流 (佢低於絕對最大值500mA)。喺呢個電流下運作可確保最佳性能同可靠性，正如壽命測試所驗證嘅一樣。
11.2 點樣為我嘅應用揀啱嘅分級？
根據你系統嘅要求選擇： -Vf 分級：影響驅動器設計同電源電壓。更緊嘅分級確保並聯陣列中更均勻嘅電流分配。 -Φe 分級：決定光功率。為咗更高強度，選擇更高嘅分級 (例如，R6, R7)。 -Wp 分級：對於具有特定光譜敏感性嘅製程至關重要。根據需要選擇P3P或P3Q。
11.3 點解散熱管理咁重要？
高接面溫度直接降低光輸出 (如性能曲線所示) 並加速LED嘅退化，縮短其壽命。熱阻值 (14.7°C/W) 量化咗呢個挑戰；從接面到周圍環境嘅更低熱阻路徑係必不可少嘅。
12. 實用設計同使用案例
案例：設計一個UV固化點光源燈
- 規格：目標係將>400mW嘅375nm UV光輸送到一個直徑10mm嘅點上，用於固化黏合劑。
- LED選擇：選擇一個來自R5 (440-470mW) 或更高通量分級嘅LED，以確保光學損耗後有足夠功率。
- 驅動電路：設計一個設定為350mA嘅恆流驅動器，並具有適當嘅電壓餘量 (例如，對於~3.7V LED使用5V電源)。
- 散熱設計：將LED安裝喺金屬核心PCB (MCPCB) 或專用散熱器上。計算所需散熱器熱阻，以保持接面溫度低於某個值，例如喺40°C環境溫度下低於85°C。
- 光學：喺LED前面使用準直或聚焦透鏡，將寬130度嘅光束集中到所需嘅細小點上。
- 集成：將組件裝入機械堅固同導熱嘅外殼中，並設有安全聯鎖裝置以防止暴露於UV光。
13. 原理簡介
呢款器件係一個半導體光源。當施加正向電壓時，電子同空穴喺半導體晶片嘅有源區內復合，以光子形式釋放能量。特定嘅半導體材料 (通常涉及氮化鋁鎵 - AlGaN) 經過設計，使能帶隙對應於紫外光譜 (約375nm或3.31 eV) 中嘅光子能量。產生嘅光通過封裝透鏡提取。
14. 發展趨勢
UV LED領域正在積極發展。趨勢包括：
- 效率提升：持續研究旨在提高UV LED嘅電光轉換效率，特別係用於殺菌應用嘅更短波長UVC波段。
- 更高功率密度：開發能夠處理更高驅動電流同散發更多熱量嘅晶片同封裝，從而從單個發射器獲得更大輻射通量。
- 可靠性改善：材料同封裝技術嘅進步持續延長運作壽命同穩定性。
- 成本降低：隨著製造量增加同製程成熟，每毫瓦UV輸出嘅成本預計會下降，進一步加速UV LED對傳統技術嘅取代。
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。 |