目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 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. 分級代碼系統說明
- 3.1 正向電壓(Vf)分級
- 3.2 輻射通量(mW)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 / 視角
- 4.4 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
- 4.5 相對輻射通量 vs. 結溫
- 5. 機械同封裝資訊
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 推薦PCB焊接焊盤佈局
- 6. 焊接同組裝指引
- 6.1 回流焊接溫度曲線
- 6.2 手動焊接說明
- 6.3 清潔說明
- 7. 包裝同處理資訊
- 7.1 載帶同捲盤規格
- 8. 應用建議同設計考慮
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 驅動方法同電路設計
- 8.3 熱管理
- 9. 可靠性同質量保證
- 9.1 可靠性測試計劃
- 9.2 失效準則
- 10. 常見問題(基於技術參數)
- 10.1 推薦嘅工作電流係幾多?
- 10.2 我應該點樣為我嘅設計解讀分級代碼?
- 10.3 我可唔可以唔用電阻就並聯驅動多個LED?
- 11. 技術簡介同工作原理
1. 產品概覽
呢款產品係一款高性能、高能效嘅紫外光(UV)光源,主要設計用於UV固化製程同其他常見嘅UV應用。佢代表咗固態照明技術嘅進步,將發光二極管(LED)固有嘅長壽命同高可靠性,同埋媲美傳統UV光源嘅光強度結合埋一齊。呢種技術提供咗顯著嘅設計靈活性,為固態UV解決方案取代傳統嘅水銀燈等技術創造咗新嘅機會。
1.1 核心優勢同目標市場
呢個UV LED系列嘅主要特點突顯咗佢喺工業同製造業整合方面嘅優勢。佢兼容集成電路(I.C.),令電子控制同埋整合到自動化系統更加容易。產品符合RoHS標準同埋無鉛要求,滿足嚴格嘅國際環保同安全標準。一個主要嘅好處係可以降低總營運成本,呢個係通過比傳統光源更高嘅電能效率同更低嘅功耗嚟實現嘅。此外,LED技術嘅長壽命同穩健性,亦都顯著降低咗同燈具更換相關嘅維護成本同停機時間。
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。絕對最大直流正向電流(If)係1000 mA。最大功耗(Po)係4.4瓦。器件嘅工作溫度範圍(Topr)係-40°C至+85°C,儲存溫度範圍(Tstg)係-55°C至+100°C。最大允許結溫(Tj)係110°C。非常緊要嘅係,要避免LED喺反向偏壓條件下長時間工作,因為咁樣會導致元件故障。
2.2 電光特性
呢啲參數係喺標準測試條件下指定嘅,即環境溫度25°C同埋正向電流(If)700mA,呢個似乎係典型嘅工作點。正向電壓(Vf)範圍係最低2.8V到最高4.4V,典型值係3.7V。輻射通量(Φe),即係UV光譜中嘅總光功率輸出,範圍係1050 mW(最小)到1545 mW(最大),典型值係1230 mW。峰值波長(λp)指定喺380 nm到390 nm之間,將佢歸類為UVA光譜。視角(2θ1/2)通常係55度。從結到焊點嘅熱阻(Rthjs)通常係5.0 °C/W,呢個係散熱管理設計嘅一個關鍵參數。
3. 分級代碼系統說明
產品根據關鍵性能參數進行分級,以確保應用中嘅一致性。咁樣可以讓設計師選擇特性緊密集中嘅LED。
3.1 正向電壓(Vf)分級
LED喺700mA下被分為四個電壓級別(V0到V3)。級別分別係:V0(2.8V - 3.2V)、V1(3.2V - 3.6V)、V2(3.6V - 4.0V)同埋V3(4.0V - 4.4V)。呢個分類嘅容差係 +/- 0.1V。
3.2 輻射通量(mW)分級
光輸出功率喺700mA下被分為五個類別(PR到UV)。級別分別係:PR(1050-1135 mW)、RS(1135-1225 mW)、ST(1225-1325 mW)、TU(1325-1430 mW)同埋UV(1430-1545 mW)。容差係 +/- 10%。
3.3 峰值波長(Wp)分級
UV光譜被分為兩個波長級別:P3R(380-385 nm)同埋P3S(385-390 nm),容差係 +/- 3nm。分級代碼標示喺每個產品包裝袋上,以便追溯。
4. 性能曲線分析
4.1 相對輻射通量 vs. 正向電流
呢條曲線顯示LED嘅光輸出同驅動電流之間嘅關係。通常,輻射通量會隨電流增加而增加,但喺較高電流下可能會出現次線性增長,原因係熱效應增加同埋效率下降。設計師會用呢個嚟確定最佳驅動電流,以平衡輸出同壽命。
4.2 相對光譜分佈
呢個圖表描繪咗圍繞峰值波長(380-390nm)喺不同波長下發出嘅光強度。佢顯示咗光譜帶寬,對於特定光引發劑被特定波長激活嘅應用嚟講非常重要。
4.3 輻射圖案 / 視角
輻射特性圖說明咗光強度嘅空間分佈。典型嘅55度視角(半峰全寬)表示光束寬度適中,適合喺固化應用中均勻照射一個區域。
4.4 正向電流 vs. 正向電壓(I-V曲線)
呢個基本電氣特性顯示咗二極管中電壓同電流之間嘅指數關係。對於設計適當嘅驅動電路嚟講至關重要,因為電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化。
4.5 相對輻射通量 vs. 結溫
呢條曲線展示咗光輸出對溫度嘅依賴性。UV LED嘅輸出通常會隨住結溫升高而降低。有效嘅散熱對於維持高而穩定嘅輸出功率至關重要,呢個係一個關鍵嘅設計考慮因素。
5. 機械同封裝資訊
5.1 外形尺寸
規格書提供咗詳細嘅機械圖紙,所有尺寸單位都係毫米。一般尺寸公差係±0.2mm,而透鏡高度同陶瓷基板長度/寬度嘅公差就更嚴格,係±0.1mm。一個重要嘅註明指出,器件底部嘅散熱焊盤喺電氣上係中性嘅(同陽極同陰極電氣焊盤隔離)。
5.2 推薦PCB焊接焊盤佈局
提供咗詳細嘅焊盤圖案圖用於印刷電路板(PCB)設計。呢個包括陽極、陰極同散熱焊盤連接嘅尺寸同間距。遵循呢個佈局可以確保正確嘅焊接、電氣連接,以及最重要嘅係,從LED結到PCB同散熱器嘅最佳熱傳遞。
6. 焊接同組裝指引
6.1 回流焊接溫度曲線
一個詳細嘅溫度對時間圖定義咗推薦嘅回流焊接製程。關鍵參數包括預熱、保溫、回流峰值溫度同冷卻速率。註明強調所有溫度都係指封裝體頂部嘅溫度。唔建議使用快速冷卻製程。為咗最小化對LED嘅熱應力,應該始終使用能夠實現可靠焊點嘅最低可能焊接溫度。
6.2 手動焊接說明
如果需要手動焊接,推薦嘅最大條件係300°C,最多2秒,而且只應該進行一次。回流焊接最多唔應該超過三次。
6.3 清潔說明
如果焊接後需要清潔,只應該使用酒精類溶劑,例如異丙醇。禁止使用未指明嘅化學液體,因為佢哋可能會損壞LED封裝材料。
7. 包裝同處理資訊
7.1 載帶同捲盤規格
LED以凸紋載帶同捲盤形式供應,用於自動貼片組裝。提供咗載帶凹槽同標準7英寸捲盤嘅詳細尺寸。載帶用頂蓋密封。每個7英寸捲盤最多可以裝載500件。規格遵循EIA-481-1-B標準。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 典型應用場景
主要應用係UV固化,用於印刷、塗層、黏合劑同牙科等行業。其他常見嘅UV應用包括螢光激發、防偽檢測同醫療設備消毒(喺其波長範圍內)。
8.2 驅動方法同電路設計
LED係一種電流驅動器件。為咗確保喺應用中多個LED並聯時嘅光強均勻性,強烈建議為每個獨立嘅LED串聯一個限流電阻。咁樣可以補償唔同器件之間正向電壓(Vf)嘅微小差異,防止電流不均,確保整個陣列嘅光輸出均勻同壽命一致。
8.3 熱管理
考慮到典型熱阻係5.0 °C/W,以及輸出對結溫嘅敏感性(如性能曲線所示),有效嘅散熱對於可靠嘅高功率運作係必不可少嘅。PCB應該設計有足夠嘅散熱通孔,並且可能需要連接到外部散熱器。絕對唔可以超過110°C嘅最大結溫。
9. 可靠性同質量保證
9.1 可靠性測試計劃
規格書概述咗對產品進行嘅全面可靠性測試方案。測試包括低溫工作壽命(LTOL,-10°C)、室溫工作壽命(RTOL)、高溫工作壽命(HTOL,85°C)、濕熱工作壽命(WHTOL,60°C/90% RH)、熱衝擊(TMSK)同高溫儲存。所有列出嘅測試喺指定時長(500或1000小時)內,10個樣品都顯示0失效。
9.2 失效準則
明確定義咗可靠性測試後判斷器件失效嘅準則。喺典型工作電流下,正向電壓(Vf)偏移超過其初始值±10%即構成失效。同樣地,輻射通量(Φe)偏移超過其初始值±15%亦被視為失效。
10. 常見問題(基於技術參數)
10.1 推薦嘅工作電流係幾多?
雖然絕對最大電流係1000 mA,但所有電光特性同分級代碼都係喺700 mA下指定嘅,表明呢個係為咗獲得最佳性能同壽命而設定嘅典型工作點。
10.2 我應該點樣為我嘅設計解讀分級代碼?
根據你系統嘅要求選擇級別。對於電流驅動電路,如果使用獨立嘅限流電阻,Vf級別就唔係咁關鍵。輻射通量(mW)級別直接影響固化速度或光強度。波長(Wp)級別必須匹配你嘅光引發劑或應用嘅激活光譜。
10.3 我可唔可以唔用電阻就並聯驅動多個LED?
唔建議咁做。由於Vf存在自然差異,直接並聯連接嘅LED將無法平均分配電流。Vf最低嘅LED會汲取更多電流,可能導致過熱同失效,引發連鎖反應。始終為每個並聯支路使用一個串聯電阻,或者更好嘅係,使用專為多通道設計嘅恆流驅動器。
11. 技術簡介同工作原理
呢款器件係一種基於半導體嘅紫外光發光二極管。佢基於一種特殊設計嘅半導體材料(通常基於氮化鋁鎵 - AlGaN)中嘅電致發光原理工作。當正向電壓施加喺p-n結兩端時,電子同電洞復合,以光子形式釋放能量。AlGaN材料系統嘅特定帶隙能量決定咗發射嘅光子喺紫外線範圍(380-390 nm UVA)。封裝設計用於有效提取呢啲光,同時提供穩健嘅熱路徑嚟管理半導體結產生嘅熱量。
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。 |