1. 產品概述
呢個UV LED模組採用銅基板同石英玻璃封裝,提供出色嘅熱管理同光學性能。外尺寸係25 mm x 50 mm x 5.2 mm。視角為60°,符合RoHS要求。每個模組獨立包裝以作保護。典型應用包括UV固化、油墨固化、UV印刷、紫外線消毒同一般UV曝光過程。
2. 技術參數分析
2.1 電氣同光學特性
喺焊接溫度25°C同正向電流6.6 A嘅條件下,正向電壓為C02 bin,典型值40 V(最小值30 V,最大值50 V)。發光面積係25 mm x 25 mm,晶片排列為12串聯12並聯(12S12P)。總輻射通量(Φe)按波長同bin碼分類:對於400-410 nm版本,bin 1A14覆蓋14.5-17.5 W,1A15覆蓋17.5-21 W,其他波長範圍(380-390 nm、390-400 nm、365-370 nm)亦有類似劃分。絕對最大功耗係360 W,峰值正向電流係8.4 A(喺1/10佔空比、0.1 ms脈衝下),ESD耐受電壓(HBM)係2000 V。工作溫度範圍由-40°C到+85°C,儲存溫度由-40°C到+100°C,最高結溫係115°C。結點到焊接點嘅熱阻係0.4 °C/W。
2.2 分Bin系統
模組提供四個波長組:365-370 nm(UBP)、380-390 nm(UEP)、390-400 nm(UHP)同400-410 nm(UIP)。每個組都有多個輻射通量bin(例如1A13到1A17),附有指定嘅最小同最大功率等級。正向電壓都分好bin(圖示為C02,典型值40 V)。呢個分Bin系統令客戶可以揀選應用所需嘅精確光學同電氣性能。
3. 性能曲線分析
為四個波長組(365、385、395、405 nm)提供六條典型特性曲線。正向電壓對正向電流曲線顯示,當電流升至8.4 A時,電壓由36 V近乎線性增加至44 V。正向電流對相對功率曲線表明,輻射強度隨電流增加,喺最大額定值附近趨近飽和。焊接溫度對相對功率曲線顯示,當溫度由25°C升至85°C時,輸出逐漸下降(約損失20%)。焊接溫度對正向電流曲線定義安全操作區域,顯示容許電流須喺50°C以上降額。光譜分佈曲線顯示窄峰值,半高全寬(FWHM)約為10-15 nm,中心喺指定波長。輻射圖確認60°視角,強度喺±30°時降至50%。
4. 機械同封裝資訊
封裝外形圖提供俯視圖同側視圖。所有尺寸以毫米為單位,公差±0.2 mm除非另有標註。模組底部有兩個電接觸墊(陽極同陰極)。銅基板同時作為熱路徑同安裝表面。裝配時必須正確對齊,避免對石英玻璃窗施加應力。
5. 操作同儲存指南
LED對硫、溴同氯化合物敏感。環境同配合材料必須含有少於100 ppm硫,少於900 ppm嘅溴同氯各自,溴加氯總和小於1500 ppm。只可使用唔會釋放揮發性有機化合物(VOCs)嘅材料,因為VOCs可滲入矽膠封裝並導致變色。只可握住模組側面;唔好觸摸或按壓矽膠透鏡。操作時需要ESD保護。驅動電路必須包含限流電阻,避免反向電壓。對於高密度陣列,保持透鏡溫度低於45°C,引線溫度低於65°C。開封鋁袋前儲存:≤30°C,≤75% RH,最長一年。開封後:≤30°C,≤60% RH,24小時內使用。如果濕度指示劑變色或儲存時間過長,使用前喺60±5°C烘烤≥24小時。
6. 包裝同訂購資訊
模組單獨包裝:每個防靜電袋裝1件。袋上標籤包括零件編號、規格編號、批號、輻射通量(Φe)bin碼、正向電壓(VF)bin碼、波長(WLP)bin碼、數量同日期碼。袋裝入紙箱運輸。可靠性測試包括熱衝擊(-40°C到100°C,100次循環)同喺25°C、6.6 A下1000小時壽命測試,驗收標準為10個樣本中0個失效。失效閾值:VF不得超過上限規格嘅1.1倍,Φe不得低於下限規格嘅0.7倍。
7. 應用建議
呢個UV LED模組專為需要密集紫外輻射嘅高功率應用而設計,外形緊湊。為達到最佳性能,將模組安裝喺帶有熱界面材料嘅散熱器上,並用設定為6.6 A(或根據熱狀況更低)嘅恆流源驅動。根據應用選擇波長bin:365-370 nm用於深層UV固化同消毒,380-390 nm用於膠水固化,395-405 nm用於一般UV固化同印刷。務必使用UV防護眼鏡同遮罩。
8. 常見問題
問:建議嘅工作電流係幾多?答:典型電流係6.6 A。絕對最大峰值電流係8.4 A(脈衝)。連續工作時,透過提供足夠散熱確保結溫低於115°C。問:我可唔可以用365 nm版本做消毒?答:可以,365-370 nm波長對UV消毒有效,但實際劑量同暴露時間必須針對目標微生物進行驗證。問:預期壽命係幾長?答:產品喺6.6 A同25°C環境下通過咗1000小時壽命測試。透過適當熱管理,典型應用中壽命超過10,000小時係常見嘅。
9. 典型使用案例
喺一個UV固化系統中,可以將多個模組排列成陣列以覆蓋更大面積。每個模組安裝喺水冷或翅片散熱器上。一個帶過壓保護嘅恆流LED驅動器為每個模組提供6.6 A電流。模組距離基板20-50 mm,以達到所需輻照度(W/cm²)。可以添加反射器集中光線。系統可以喺幾秒內固化UV油墨或膠水。
10. UV LED工作原理
UV LED係半導體器件,透過電致發光將電能轉換為紫外光。當正向偏壓時,電子同空穴喺有源區(通常為AlGaN或InGaN量子阱)複合,發射光子,其能量對應於能隙。波長由銦或鋁濃度決定。銅基板有效將熱量從結點導出,保持低熱阻同穩定輸出。
11. 技術發展趨勢
UV LED技術持續進步,邁向更高嘅牆插效率(WPE)同更長壽命。目前最先進嘅模組喺405 nm實現WPE > 50%。新基板材料(如AlN)同改進嘅磊晶設計正推動每個模組輸出功率超過100 W,同時降低成本。由於即開即關、無需預熱、環保同系統設計緊湊等優點,市場正逐漸取代傳統汞燈。
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。 |