UV LED 3.7x3.7x3.45mm SMD 規格書 - 正向電壓 4.6-7.6V - 輻射通量高達20mW - 260-270nm 波長 - 粵語技術文件

1. 產品概覽

呢份文件詳細說明咗一款高可靠性、表面貼裝紫外線（UV）發光二極管（LED）嘅規格。呢款器件專為需要有效紫外線發射嘅應用而設計，例如消毒、殺菌同空氣淨化系統。佢嘅緊湊型SMD（表面貼裝器件）封裝設計兼容自動化組裝流程，並提供良好嘅散熱性能，確保穩定運作。

1.1 核心優勢同目標市場

呢款UV LED嘅主要優勢包括其標準化嘅SMT封裝尺寸，易於整合到現代印刷電路板（PCB）設計中，以及其標稱嘅高可靠性。產品針對不斷增長嘅固態紫外線光源市場，呢類光源正喺越來越多應用中取代傳統嘅汞蒸氣燈，例如：

• 殺菌照射：通過使微生物失活，用於消毒表面、水同空氣。
• 空氣淨化系統：整合到暖通空調系統或獨立空氣淨化器中，以中和空氣中嘅病原體同揮發性有機化合物（VOCs）。
• 醫療同實驗室設備：用於工具同表面嘅消毒。
• 通用UV固化：雖然無提供具體固化性能數據，但波長範圍表明佢有潛力用於引發光化學反應。

2. 深入技術參數分析

LED嘅性能由一系列喺受控條件下（Ts=25°C）測量嘅電氣、光學同熱參數所定義。

2.1 電氣同光學特性

關鍵性能指標總結喺規格表中。一個關鍵參數係峰值波長（λp），佢位於260-270納米（nm）範圍內。呢個將發射光確定喺UVC波段（100-280 nm），呢個波段以其高殺菌效能而聞名。必須根據應用需求選擇特定嘅波長分檔（例如，UA33對應260-265nm，UA34對應265-270nm），因為對唔同病原體嘅有效性會隨波長而變化。

總輻射通量（Φe），即光功率輸出，喺150 mA驅動電流下指定為高達20毫瓦（mW）。設計師必須注意，呢個係輻射通量，唔係光通量，因為UVC光對人眼係不可見嘅。正向電壓（V喺150mA下具有從4.6V到7.6V嘅分檔結構。呢個寬範圍對於深紫外LED係典型嘅，對驅動電路設計有重要影響，會影響效率同熱管理。_F)視角（2θ

1/2）為60度，表示具有中等方向性嘅光輸出。_{光譜半寬（Δλ）})通常為10 nm，呢個描述咗發射光嘅光譜純度。2.2 絕對最大額定值同熱管理遵守絕對最大額定值對於器件壽命同防止災難性故障至關重要。關鍵限制包括：

最高結溫（T

）：

• 60°C。呢個係一個關鍵限制。運作期間，結溫必須保持低於呢個限制，呢個直接關係到PCB嘅熱設計同散熱能力。_J最大功耗（P）：
• 1.2 瓦。_D峰值正向電流（I）：
• 200 mA（喺脈衝條件下，0.1ms脈衝寬度，1/10佔空比）。_FP從結點到焊點嘅熱阻（R

θJ-S）指定為45°C/W。使用呢個值，工程師可以計算出對於給定運作功率（P_{= V})* I_D），結溫相對於焊點溫度嘅預期溫升。例如，喺典型V_F為6.0V同I_F為150mA時，功率為0.9W。溫升大約為0.9W * 45°C/W = 40.5°C。因此，如果PCB焊點溫度為35°C，結溫將達到約75.5°C，超過咗60°C嘅最大值。呢個突顯咗有效熱管理嘅必要性，可能需要降低驅動電流、改進散熱焊盤設計或採用主動冷卻。_F2.3 分檔系統說明_F產品採用分檔系統，根據關鍵參數對器件進行分類，確保生產批次內嘅一致性。設計師訂購時必須指定所需嘅分檔。

正向電壓（V

）分檔：

• 編碼B19至B33，涵蓋4.6V至7.6V，喺150mA下以約0.2V為步長。_F峰值波長（λp）分檔：編碼UA33（260-265nm）同UA34（265-270nm）。
• 輻射通量（Φe）分檔：編碼1J03（6-10mW）、1J04（10-15mW，典型值14mW）同另一個1J04分檔（15-20mW）。請注意唔同通量範圍重用相同編碼，需要仔細查閱相關數值表。
• 3. 性能曲線分析提供嘅特性曲線為器件喺非標準條件下嘅行為提供咗有價值嘅見解。

3.1 正向電壓 vs. 正向電流（IV曲線）

呢條曲線顯示咗電壓同電流之間嘅非線性關係。對於確定工作點同設計恆流驅動器（LED必須使用）至關重要。曲線會隨溫度變化；通常，正向電壓會隨結溫升高而降低。

3.2 正向電流 vs. 相對輻射功率

呢條曲線說明咗光輸出對驅動電流嘅依賴性。通常係次線性嘅；由於效率下降（LED中常見嘅現象，特別係喺較高電流同溫度下），電流加倍並唔會使光輸出加倍。建議喺推薦測試電流（150mA）或以下運作LED，以獲得最佳效率同壽命。

4. 機械同封裝信息

4.1 尺寸同公差

封裝尺寸為3.7mm x 3.7mm，高度為3.45mm。除非另有說明，所有尺寸公差均為±0.2mm。圖紙提供咗頂視圖、側視圖同底視圖，呢啲對於PCB焊盤設計同間隙檢查係必要嘅。

4.2 焊盤設計同極性識別

提供咗推薦嘅焊盤佈局（圖1-5）。散熱/電氣焊盤尺寸為3.20mm x 2.20mm，輔助電氣焊盤尺寸為1.20mm x 1.20mm。極性清晰標記喺器件嘅底視圖上。正確嘅方向至關重要，因為施加超過最大額定值（10V）嘅反向電壓可能會損壞器件。

5. 焊接同組裝指引

5.1 SMT回流焊接

該組件適用於所有標準SMT組裝流程。意指採用標準無鉛回流焊溫度曲線，峰值溫度通常唔超過260°C。濕度敏感等級（MSL）為3級。呢個意味著器件喺必須焊接之前，可以暴露喺工廠車間條件（≤30°C/60% RH）下長達168小時（7日）。如果超過呢個時間，必須根據IPC/JEDEC標準對部件進行烘烤，以去除吸收嘅水分並防止回流焊期間出現"爆米花"現象（封裝開裂）。

5.2 處理同儲存注意事項

ESD防護：

器件嘅人體模型（HBM）靜電放電額定值為1000V，良率超過90%。呢個係一個相對中等嘅ESD等級。必須喺ESD防護區域內使用接地手腕帶同導電墊進行處理。

• 儲存條件：儲存溫度範圍為-20°C至+65°C。應避免喺呢個範圍外長期儲存。
• 防潮袋：根據MSL-3，組件裝喺帶有濕度指示卡嘅防潮袋中運輸。防潮袋應僅喺受控環境中打開，並應跟蹤開袋後嘅暴露時間。
• 6. 包裝同訂購信息產品以帶狀包裝同捲盤形式供應，適用於自動貼片機。規格包括載帶同捲盤嘅尺寸。亦提供咗捲盤嘅標籤規格以確保可追溯性。提供嘅型號（例如，RF-C37P6-UPH-AR）可能編碼咗封裝尺寸、芯片技術同可能嘅性能分檔信息，儘管摘錄中未詳細說明確切嘅命名規則。

7. 應用設計考慮

7.1 驅動電路設計

必須使用恆流驅動器。驅動器必須能夠喺整個正向電壓分檔範圍（4.6V-7.6V）內提供所需電流（例如150mA）。呢個寬範圍對驅動器嘅效率同電壓裕量要求有顯著影響。對於電池供電設備，可能需要升壓轉換器，以確保為V

較高嘅LED提供足夠電壓。

7.2 熱設計_F bins.

根據熱阻計算，管理結溫至關重要。PCB應喺LED中央焊盤下方使用散熱焊盤圖案，並連接到大面積銅箔或外部散熱器。焊盤下方嘅散熱過孔可以幫助將熱量傳遞到內層或底層。喺高環境溫度環境或空氣流通不良嘅應用中，可能需要降低最大驅動電流。

7.3 光學同安全設計

UVC輻射對人體皮膚同眼睛有害。最終產品設計必須包含安全功能，例如聯鎖開關、屏蔽罩同警告標籤，以防止用戶暴露。設計反射器或透鏡以有效地將紫外線引導到目標區域時，應考慮60度視角。光路中使用嘅材料（透鏡、視窗）必須對UVC波長透明；許多常見塑料（如聚碳酸酯）並唔適用。

8. 技術比較同差異化

與汞燈等舊式紫外線光源相比，呢款LED提供即時開/關能力、更長壽命（當散熱良好時）、無汞等有害物質、緊湊尺寸同設計靈活性。喺UV LED市場內，呢款特定器件嘅關鍵差異化因素包括其封裝尺寸（3.7x3.7mm係常見尺寸）、其10-20mW範圍內嘅輻射通量輸出，以及其喺260-270nm殺菌範圍內嘅特定波長分檔。設計師會將呢啲參數與替代方案進行比較，以找到適合其應用嘅光功率、效率、成本同尺寸嘅最佳平衡點。

9. 常見問題解答（基於技術參數）

9.1 點解正向電壓範圍咁寬（4.6V-7.6V）？

呢個係基於氮化鋁鎵（AlGaN）嘅深紫外LED嘅特徵。外延生長同芯片處理嘅變化導致半導體電阻同有源層精確成分嘅差異，從而產生正向電壓嘅分佈。分檔確保您喺訂單中獲得電氣行為一致嘅LED。

9.2 我可以用恆壓源驅動呢款LED嗎？

LED亮度由電流控制。恆壓源會導致電流不受控制，由於二極管嘅指數IV特性同負溫度係數，可能會超過最大額定值並損壞LED。恆流驅動器係必不可少嘅。

No.9.3 結溫額定值只有60°C。對於UV LED嚟講正常嗎？

係嘅，UVC LED嘅最高結溫通常比可見光LED低。高能光子同深紫外發射器中使用嘅材料使佢哋對熱降解更敏感。細緻嘅熱管理對於性能同可靠性係不容妥協嘅。

10. 實用設計案例研究

場景：

設計一款緊湊型、電池供電嘅表面消毒棒。設計步驟：

參數選擇：

1. 為咗有效性，選擇高輻射通量分檔（例如15-20mW）。選擇中等範圍嘅V分檔（例如B25，5.8-6.0V）以簡化驅動器設計。_F驅動器設計：
2. 使用升壓轉換器恆流驅動器IC，可以接受3.7V鋰離子電池輸入，並提供穩定嘅150mA輸出，電壓至少達到6.5V，以覆蓋所選嘅V分檔。_F bin.
3. 熱設計：設計一個小型金屬基板PCB（MCPCB），或使用帶有大面積散熱焊盤同多個過孔嘅標準FR4板作為散熱器。根據熱模型或實測限制連續開啟時間，以保持T_J <低於60°C。
4. 光學/安全設計：將LED封裝喺帶有UVC透明石英視窗嘅外殼中。包含一個接近傳感器或物理防護裝置，必須接觸表面先可以開啟LED，防止意外暴露。

11. 工作原理

呢個係一種半導體光源。當正向電壓施加喺p-n結兩端時，電子同空穴被注入到有源區。佢哋嘅複合以光子形式釋放能量。呢啲光子嘅特定波長（喺UVC範圍內）由所用半導體材料嘅帶隙能量決定，通常係高鋁含量嘅氮化鋁鎵（AlGaN），以實現更短嘅波長。

12. 技術趨勢

UV LED市場，特別係UVC應用，正專注於提高電光轉換效率（光功率輸出 / 電功率輸入），歷史上呢個效率一直低於可見光LED。外延生長、光提取技術同封裝嘅改進正穩步推動更高輸出功率同更長壽命，同時降低每毫瓦成本。呢個使UV LED技術能夠從利基應用擴展到更廣泛嘅消費同工業市場，用於消毒同傳感。