1. 產品概述
UVC3535CZ0315系列係一款高可靠性、陶瓷基底嘅LED解決方案，專為要求嚴苛嘅紫外線（UVC）應用而設計。此產品旨在喺殺菌效能至關重要嘅環境中提供穩定性能。其核心優勢在於堅固嘅陶瓷封裝，相比傳統塑膠封裝具有更優異嘅熱管理能力，直接有助於延長使用壽命同穩定輸出。主要目標市場包括專業及消費級消毒設備、水淨化系統同空氣殺菌裝置嘅製造商，呢啲領域都需要可靠嘅UVC輻射。
2. 技術參數詳解
2.1 光度與電氣特性
該LED在300mA的正向電流（IF）下工作。其正向電壓（VF）的指定範圍為5.0V至8.0V，這是驅動器設計中確保電流調節正常的關鍵參數。輻射通量，即總光功率輸出的度量，在標準測試條件下指定為最小值20mW、典型值25mW、最大值30mW。峰值波長集中在270nm至285nm範圍內，此波段對於破壞微生物的DNA/RNA最為有效。
2.2 絕對最大額定值與熱特性
遵守絕對最大額定值對器件壽命至關重要。最大允許直流正向電流為300mA。該器件可承受高達2000V（人體模型）的靜電放電（ESD），這對於處理和組裝而言是一項重要的可靠性特徵。最高結溫（TJ）額定值為90°C。從結點到焊點的熱阻（Rth) 係20°C/W。呢個數值對散熱器設計好緊要；例如，喺全負載300mA驅動電流下，功耗最高可達2.4W (8.0V * 0.3A)，可能會令接面溫度比焊點溫度高出48°C。所以，保持低焊點溫度對確保TJ 處於安全範圍內至關重要。
操作溫度範圍係-40°C至+85°C，儲存溫度範圍係-40°C至+100°C，顯示佢適用於多種唔同嘅環境條件。
3. Binning System Explanation
產品會進行分級分類，以確保應用上的一致性。理解這些分級對於設計和採購至關重要。
3.1 Radiant Flux Binning
輻射通量分為兩個等級：Q4 (20-25mW) 及 Q5 (25-30mW)。設計師必須根據其應用所需嘅輻照劑量，選擇合適嘅等級。
3.2 峰值波長分級
峰值波長受到嚴格控制，並按以下方式分級：U27A (270-275nm)、U27B (275-280nm) 及 U28 (280-285nm)。喺此波長範圍內，殺菌效果可能會有輕微差異，因此選擇合適嘅等級對於優化系統性能可能非常重要。
3.3 正向電壓分檔
正向電壓以0.5V為增量從5.0V至8.0V進行分檔（例如：5055代表5.0-5.5V，5560代表5.5-6.0V，依此類推）。此舉主要出於驅動器效率考量，並在應用於陣列時將具有相似電氣特性的LED歸類。
4. 性能曲線分析
4.1 光譜及相對輻射通量 vs. 電流
光譜曲線顯示一個以指定波長（例如270-285nm）為中心的窄發射峰，邊帶發射極少，證實其作為UVC光源的純度。相對輻射通量 vs. 正向電流曲線在額定300mA以下幾乎呈線性，表明其效率良好，且輸出隨電流變化的規律可預測。
4.2 Forward Current vs. 正向電壓 & Peak Wavelength vs. Current
I-V曲線呈現出二極管的典型指數特性。正向電壓隨電流增加，在恆流驅動器設計中必須考慮此點。峰值波長與電流曲線顯示在工作電流範圍內偏移極小（通常僅幾納米），表明光譜性能穩定。
4.3 熱降額與相對輻射通量對比溫度
「相對輻射通量對比環境溫度」曲線展示了LED輸出的負溫度係數。輻射通量隨環境（亦即結點）溫度上升而下降。降額曲線以圖形方式定義了最大允許正向電流與環境溫度的函數關係，以防止超出TJ(max)喺高環境溫度下操作時，必須降低驅動電流。例如，當環境溫度達到85°C時，最大允許電流會明顯低於300mA。
5. 機械及封裝資料
5.1 尺寸及焊盤配置
封裝尺寸為3.5毫米（長）x 3.5毫米（闊）x 0.99毫米（高），公差為±0.2毫米。焊盤配置清晰定義：焊盤1為陽極（+），焊盤2為陰極（-），焊盤3為專用散熱焊盤。散熱焊盤對於將熱量從LED晶片高效傳導至印刷電路板（PCB）至關重要。PCB佈局必須設有相應的導熱焊盤，並連接至接地層或散熱器，以實現最佳散熱效果。
6. 焊接與組裝指引
本器件適用於表面貼裝技術（SMT）製程。為避免對陶瓷封裝及內部接合造成熱應力，回流焊接不應進行超過兩次。在回流過程中，必須避免對LED本體施加機械應力。焊接後，不應彎曲PCB，否則可能導致陶瓷封裝或焊點開裂。標準無鉛回流焊接溫度曲線適用，但必須根據陶瓷封裝的規格控制峰值溫度及液相線以上時間（若未提供特定曲線，請參考陶瓷元件的一般IPC/JEDEC指引）。
7. 封裝與訂購資料
7.1 發射器帶裝與捲盤
LED以壓紋載帶供應，捲繞於捲盤上。標準包裝數量為每捲盤1000件。提供捲盤及載帶尺寸，以便設置自動貼片機。
7.2 濕度敏感度與標籤要求
由於陶瓷封裝可能對濕度敏感，捲盤密封於鋁質防潮袋內，並附有乾燥劑以保持乾燥。捲盤上的產品標籤包含關鍵資訊，包括零件編號 (P/N)、數量 (QTY)，以及輻射通量 (CAT)、波長 (HUE) 和正向電壓 (REF) 的特定分檔代碼。
7.3 產品命名規則解碼
完整訂單代碼，例如 UVC3535CZ0315-HUC7085020X80300-1T，是一個詳細的描述符： UVC (UVC類型), 3535 (3.5x3.5mm封裝), C (陶瓷材料), Z (集成ESD保护齐纳二极管), 03 (3芯片), 15 (150° 可視角度), H (水平晶片), UC (UVC 顏色), 7085 (270-285nm 波長), 020 (20mW 最小輻射通量), X80 (5.0-8.0V 正向電壓), 300 (300mA 正向電流), 1 (1K pcs 包裝), T (磁帶包裝).
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
主要應用係紫外線殺菌同消毒。包括：固定式空氣淨化器、HVAC線圈處理、使用點或小型系統嘅水消毒裝置、消費電子產品或醫療設備表面消毒器，以及殺菌燈具。150°廣視角令其適合需要區域覆蓋而非聚焦光束嘅應用。
8.2 設計考慮因素
Driver Design: 必須使用恆流驅動器。該驅動器必須能夠提供高達300mA的電流，並適應5.0-8.0V的電壓範圍。過流或電壓尖峰將嚴重縮短LED的使用壽命。F 熱管理：
熱管理： 呢個係設計上最關鍵嘅一環。使用厚銅層（例如2安士）嘅PCB，並喺散熱焊盤下方設置散熱通孔，連接至大面積接地層或外部散熱器。主動監控焊點溫度，如有需要，根據降額曲線調整驅動電流。
光學設計： UVC輻射對人眼同皮膚有害。終端產品必須具備適當屏蔽，防止任何直接照射。外殼材料必須透UVC（例如熔融石英、特殊UVC級玻璃），因為普通玻璃同好多塑膠都會阻擋UVC。
安全合規： 使用此LED嘅產品必須符合相關激光產品同輻射安全標準。
9. 技術比較與差異化
相比傳統低功率UVC LED或汞燈，UVC3535CZ0315系列提供一種固態、即時啟動且不含汞嘅解決方案。陶瓷封裝使其與塑膠3535 LED形成關鍵差異，能夠實現更高功率密度，並喺高溫運作下提供更佳嘅長期可靠性。集成嘅齊納二極管提供高達2KV嘅ESD保護，增強了產品穩健性，此特性並非所有競爭產品都具備，同時簡化了供應鏈處理同組裝工序。
10. 常見問題 (FAQ)
Q: 呢款LED嘅典型使用壽命係幾長？
A: LED嘅壽命通常定義為輻射通量衰減至初始值70% (L70) 嘅工作時數。對於UVC LED嚟講，呢個數值好大程度上取決於驅動電流同結溫。喺建議條件或以下操作，配合優良嘅散熱管理，可以實現數千小時嘅使用壽命。
Q: 我可唔可以用恆壓源驅動呢款LED？
A: 唔可以。LED係電流驅動器件。由於VF嘅負溫度係數，恆壓源會導致熱失控同快速損壞。請務必使用恆流驅動器或主動調節電流嘅電路。
Q: 我應該如何解讀標籤上的分級代碼？
A: 標籤顯示該卷帶上LED的具體分級。例如，CAT:Q5, HUE:U27B, REF:6570 表示LED的光通量屬於25-30mW (Q5) 級別，峰值波長為275-280nm (U27B)，而正向電壓為6.5-7.0V (6570)。
11. 實用設計案例分析
考慮設計一個緊湊嘅水質消毒模組。目標係喺流動腔室內實現大腸桿菌嘅3-log（99.9%）滅活率。所需嘅UVC劑量係根據水流量、水嘅紫外線透射率同病原體敏感性計算得出。根據劑量，確定LED嘅數量同其驅動電流。例如，使用4粒來自Q5 bin（每粒最小輸出25mW）嘅LED，以250mA驅動（為確保可靠性而輕微降額運行），或可提供所需嘅輻照度。採用一塊4層PCB，其內部專用嘅2盎司銅層作為熱擴散層。LED圍繞一個石英套管排列，水流經該套管。選用一個可提供1A電流嘅恆流驅動器（4粒LED並聯，每粒250mA，並各自配有均流電阻），其輸入電壓需適應最高VF bin值加上驅動器自身損耗嘅總和。F PCB上靠近LED嘅溫度感測器會向微控制器提供反饋，若檢測到溫度過高，微控制器可降低驅動電流，從而確保長期可靠性。
12. 原理介紹
UVC光，特別係260-280nm波段，會被微生物嘅核酸（DNA同RNA）吸收。呢種吸收會導致DNA中形成胸腺嘧啶二聚體，從而破壞微生物嘅複製同合成關鍵蛋白質嘅能力，有效將其滅活（殺死）。呢款LED通過半導體材料（通常係氮化鋁鎵 - AlGaN）中嘅電致發光產生呢種UVC輻射。當施加正向電壓時，電子同電洞喺半導體芯片嘅有源區內複合，以光子形式釋放能量。特定波長由半導體材料嘅帶隙能量決定。
13. 發展趨勢
UVC LED市場嘅發展，受全球對無汞、小巧且即時消毒解決方案嘅需求所驅動。主要趨勢包括： 提升電光轉換效率： 持續嘅研究旨在減少電能轉換為光能嘅損耗，從而喺相同光輸出下降低功耗同熱量產生。 更高輸出功率： 芯片設計同封裝技術嘅持續改進，令單一晶片LED能夠輸出更高輻射通量，從而減少每個系統所需嘅LED數量。 更長使用壽命： 材料與封裝技術的進步正穩步提升裝置的可靠性與使用壽命，尤其在高溫運作環境下。 降低成本： 隨住生產量增加同製程成熟，每毫瓦UVC輸出嘅成本正逐漸下降，令呢項技術能夠應用於更多消費品領域。 波長穩定性提升： 研究集中於減少波長隨溫度同使用壽命嘅漂移，以實現更可預測嘅殺菌效能。
LED Specification Terminology
LED 技術術語完整解說
光電性能
| 術語 | 單位/表示方式 | 簡易解釋 | 為何重要 |
|---|---|---|---|
| Luminous Efficacy | lm/W (流明每瓦) | 每瓦電力嘅光輸出，數值越高代表越慳電。 | 直接決定能源效益級別同電費開支。 |
| 光通量 | lm (lumens) | 光源發出嘅總光量，通常稱為「亮度」。 | 判斷光線係咪夠光。 |
| Viewing Angle | ° (度)，例如：120° | 光強度降至一半時的角度，決定光束寬度。 | 影響照明範圍同均勻度。 |
| CCT (色溫) | K (Kelvin)，例如 2700K/6500K | 光線嘅冷暖度，數值越低越偏黃/暖，越高越偏白/冷。 | 決定照明氛圍同適用場景。 |
| CRI / Ra | 無單位，0–100 | 準確呈現物件顏色的能力，Ra≥80為良好。 | 影響顏色真實性，用於商場、博物館等高要求場所。 |
| SDCM | MacAdam橢圓步階，例如「5步階」 | 色彩一致性指標，步階數值越小代表色彩越一致。 | 確保同一批次LED的顏色均勻一致。 |
| Dominant Wavelength | nm (nanometers)，例如：620nm (red) | 對應彩色LED顏色的波長。 | 決定紅、黃、綠單色LED的色調。 |
| Spectral Distribution | 波長對強度曲線 | 顯示強度隨波長的分佈。 | 影響色彩呈現同質素。 |
Electrical Parameters
| 術語 | Symbol | 簡易解釋 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 正向電壓 | Vf | 啟動LED所需嘅最低電壓，類似「起始閾值」。 | 驅動器電壓必須≥Vf，串聯LED嘅電壓會累加。 |
| Forward Current | If | 正常LED運作嘅電流值。 | Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan. |
| Max Pulse Current | Ifp | 短時間可承受的峰值電流，用於調光或閃爍。 | Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage. |
| Reverse Voltage | Vr | LED可承受嘅最大反向電壓，超出可能導致擊穿。 | 電路必須防止反接或電壓尖峰。 |
| 熱阻 | Rth (°C/W) | 由晶片傳熱至焊料的阻力，數值愈低愈好。 | 高熱阻需要更強嘅散熱能力。 |
| ESD Immunity | V (HBM)，例如1000V | 承受靜電放電嘅能力，數值愈高代表愈唔易受損。 | 生產時需要採取防靜電措施，尤其係對於敏感嘅LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | Key Metric | 簡易解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED晶片內部實際工作溫度。 | 每降低10°C可能令壽命倍增；過高會導致光衰、色偏。 |
| 光通量衰減 | L70 / L80 (小時) | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定义LED「使用寿命」。 |
| Lumen Maintenance | %（例如：70%） | 使用一段時間後保留的亮度百分比。 | 表示長期使用下的亮度保持能力。 |
| 色偏移 | Δu′v′ 或 MacAdam ellipse | 使用期間顏色變化嘅程度。 | 影響照明場景中顏色嘅一致性。 |
| Thermal Aging | 物料降解 | 因長期高溫而導致嘅劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色改變或開路故障。 |
Packaging & Materials
| 術語 | Common Types | 簡易解釋 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC, PPA, Ceramic | 外殼材料保護晶片，提供光學/熱介面。 | EMC：良好耐熱性，低成本；Ceramic：散熱更佳，壽命更長。 |
| Chip Structure | Front, Flip Chip | 晶片電極排列。 | 倒裝晶片：散熱更佳，效能更高，適用於高功率。 |
| Phosphor Coating | YAG, Silicate, Nitride | 覆蓋藍色晶片，將部分轉化為黃/紅色光，混合成白光。 | 不同熒光粉會影響光效、相關色溫同顯色指數。 |
| Lens/Optics | Flat, Microlens, TIR | 控制光線分佈嘅表面光學結構。 | 決定視角同光線分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | 分類內容 | 簡易解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分級 | 代碼，例如 2G、2H | 按亮度分組，每組設有最低/最高流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| Voltage Bin | 代碼，例如 6W, 6X | 按正向電壓範圍分組。 | 促進司機配對，提升系統效率。 |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 按色坐标分组，确保范围紧密。 | 保证颜色一致性，避免灯具内部颜色不均匀。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K 等 | 按相關色溫分組，每組均有對應的坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅CCT要求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡易解釋 | 顯著性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通量維持測試 | 恆溫長期點亮，記錄亮度衰減。 | 用於估算LED壽命（配合TM-21標準）。 |
| TM-21 | 壽命估算標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 | 提供科學的壽命預測。 |
| IESNA | 照明工程學會 | 涵蓋光學、電學、熱學測試方法。 | 行業認可的測試基準。 |
| RoHS / REACH | 環境認證 | 確保不含任何有害物質（鉛、汞）。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 照明設備嘅能源效益同性能認證。 | 適用於政府採購、補貼計劃，提升競爭力。 |