目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 核心優勢與目標市場
- 2. 技術參數：深度客觀解讀
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 在Ta=25°C下的光電特性
- 2.3 熱特性
- 3. 分檔系統說明
- 3.1 正向電壓分級
- 3.2 輻射通量分級
- 3.3 峰值波長分檔
- 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 正向電流 vs. 正向電壓
- 4.4 相對輻射通量 vs. 結溫
- 4.5 輻射模式
- 4.6 正向電流降額曲線
- 4.7 正向電壓 vs. 結溫
- 5. 機械與封裝資料
- 5.1 外形尺寸
- 5.2 極性識別與焊盤設計
- 6. 焊接與組裝指南
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 手工焊接與通用注意事項
- 6.3 清潔
- 7. 包裝與訂購資訊
- 7.1 載帶與捲盤規格
- 8. 應用建議
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 設計考量
- 9. 可靠性與壽命
- 9.1 可靠性測試計劃
- 9.2 失效標準
- 10. 常見問題解答
- 11. 設計及使用案例
- 12. 技術介紹與發展趨勢
- 12.1 工作原理
- 12.2 發展趨勢
1. 產品概述
LTPL-G35UVC產品系列代表了一款專為殺菌和醫療應用設計的高能效先進固態光源。該技術將發光二極管固有的長壽命、高可靠性特點與有效的殺菌輸出相結合，對傳統紫外光源構成了有力挑戰。它為UVC消毒解決方案提供了設計靈活性，並開啟了新的可能性。
1.1 核心優勢與目標市場
呢款UVC LED專為需要有效滅活微生物嘅應用而設計。其主要優勢在於，相較於傳統嘅汞蒸氣燈，憑藉更高嘅能效同更長嘅使用壽命，顯著降低咗運行同維護成本。該器件符合RoHS標準且無鉛，符合全球環保法規。同時，佢兼容集成電路，便於集成到現代電子控制系統中。目標市場涵蓋醫療器械滅菌、水同空氣淨化系統以及表面消毒設備。
2. 技術參數：深度客觀解讀
2.1 絕對最大額定值
超出這些極限操作可能導致器件永久性損壞。最大功耗為1.1 W。絕對最大直流正向電流為150 mA。器件工作環境溫度範圍為-40°C至+80°C，儲存溫度為-40°C至+100°C。最大允許結溫為105°C。不建議在反向偏壓條件下長時間工作，否則可能導致器件失效。
2.2 在Ta=25°C下的光電特性
關鍵性能參數在120mA標準測試電流下量度。正向電壓典型值為5.7V，最小5.0V，最大7.5V。代表總光功率輸出的輻射通量典型值為19 mW，最小值為14 mW。峰值波長位於UVC光譜範圍內，介乎265 nm至280 nm之間，旨在針對DNA/RNA的吸收峰以實現有效消毒。結點到焊點的熱阻典型值為24 K/W，表明需要適當的散熱管理。視角典型值為120度。器件可承受高達2000V（人體模型）的靜電放電。
2.3 熱特性
有效的散熱對於性能和壽命至關重要。指定的24 K/W熱阻值是使用2.0 x 2.0 x 0.17 cm鋁基金屬芯印刷電路板量度所得。超過105°C的最高結溫將加速光衰並可能導致災難性故障。設計人員必須根據施加的功率和環境條件計算所需的散熱方案，以確保結溫維持在安全範圍內。
3. 分檔系統說明
為確保應用設計嘅一致性，LED會根據性能進行分檔。
3.1 正向電壓分級
在120mA下，LED被分為五個電壓檔，從V1到V5，每檔覆蓋0.5V，範圍從5.0V到7.5V。每檔的容差為±0.1V。這使得設計人員可以選擇具有相似壓降的LED，以便在並聯配置中穩定運行，或準確預測驅動器要求。
3.2 輻射通量分級
在120mA下，光輸出被分為四個通量檔，從X1到X4。X1覆蓋14-17 mW，X2覆蓋17-20 mW，X3覆蓋20-23 mW，X4包含23 mW及以上的器件。容差為±7%。對於需要精確劑量控制的應用，此分檔至關重要，因為輻射通量直接影響殺菌效果。
3.3 峰值波長分檔
所有器件均屬於單一波長檔W1，範圍由265 nm至280 nm，量測容差為±3 nm。檔位代碼標記於包裝袋上以便追溯。
4. 性能曲線分析
4.1 相對輻射通量 vs. 正向電流
光輸出隨電流增加呈超線性增長。雖然在更高電流下驅動可獲得更多輸出，但同時亦會產生顯著更多的熱量，必須加以管理以避免熱失控和加速老化。
4.2 相對光譜分佈
光譜輸出曲線顯示出一個集中喺UVC範圍內嘅窄發射帶。喺265-280 nm波段內嘅確切峰值波長會影響微生物滅活效率，因為唔同病原體嘅吸收光譜略有差異。
4.3 正向電流 vs. 正向電壓
呢條曲線展示咗二極管嘅電壓同電流之間嘅指數關係。呢點對於設計恆流驅動器至關重要，因為電壓嘅微小變化會導致電流嘅巨大變化，從而影響光輸出同器件溫度。
4.4 相對輻射通量 vs. 結溫
UVC LED嘅效率對溫度高度敏感。輻射通量隨結溫升高而降低。此圖量化咗降額情況，強調咗喺整個器件壽命期間保持低結溫對於穩定光學性能嘅極端重要性。
4.5 輻射模式
極座標圖展示了典型的120度視角，顯示了發射的UVC輻射的空間分佈。這對於設計光學元件或反射器以有效地將殺菌光引導到目標表面或體積上非常重要。
4.6 正向電流降額曲線
該曲線定義了最大允許正向電流與環境溫度的函數關係。隨著環境溫度升高，必須降低最大安全工作電流以防止結溫超過105°C。
4.7 正向電壓 vs. 結溫
正向電壓具有負溫度係數；它隨結溫升高而降低。這一特性有時可用於閉環熱管理系統中進行間接溫度監測。
5. 機械與封裝資料
5.1 外形尺寸
封裝尺寸約為3.5mm x 3.5mm。除非另有說明，所有尺寸公差為±0.2mm。PCB焊盤設計應參考精確的機械圖紙。
5.2 極性識別與焊盤設計
提供建議嘅印刷電路板焊接焊盤佈局，以確保可靠嘅焊接同熱連接。陽極同陰極焊盤已經明確標示。遵循呢個焊盤佈局對於確保LED同PCB嘅正確對位、電氣連接以及由LED結到PCB嘅熱傳遞至關重要。
6. 焊接與組裝指南
6.1 回流焊溫度曲線
建議使用無鉛回流焊溫度曲線。關鍵參數包括：峰值溫度最高260°C，時間在217°C以上介乎60-150秒之間。預熱溫度應在150-200°C之間，持續60-120秒。升溫速率不應超過3°C/秒，降溫速率不應超過6°C/秒。從25°C到峰值溫度的總時間應少於8分鐘。不建議使用快速冷卻過程。
6.2 手工焊接與通用注意事項
如必須進行手工焊接，烙鐵頭溫度不應超過300°C，接觸時間應限制在最多2秒，且僅限一次操作。回流焊不應超過三次。所有溫度參考值均針對封裝體頂部。不保證浸焊的適用性。焊接溫度曲線可能需要根據所使用的特定焊膏進行調整。
6.3 清潔
如焊接後需要清潔，只能使用酒精類溶劑，例如異丙醇。未指定的化學清潔劑可能會損壞LED封裝材料和光學性能。
7. 包裝與訂購資訊
7.1 載帶與捲盤規格
LED以載帶包裝提供，載帶帶有壓紋並用蓋帶密封，捲繞在7英寸捲盤上。標準捲盤最多包含500片，剩餘部分最小包裝數量為100片。包裝符合EIA-481-1-B規範。允許載帶中最多連續缺失兩個元件。
8. 應用建議
8.1 典型應用場景
這款UVC LED適用於多種殺菌應用，包括：醫療和實驗室設備表面消毒、工具滅菌、使用點或小規模應用的水淨化系統，以及暖通空調系統或便攜式設備中的空氣淨化。其固態特性使其成為電池供電或緊湊型設計的理想選擇，在這些應用中汞燈不切實際。
8.2 設計考量
驅動方式：LED是電流驅動器件。必須使用恆流驅動器以確保穩定的光輸出並防止熱失控。連接多個LED時，優先採用串聯連接以保證電流一致性。如果必須並聯，強烈建議為每個支路使用單獨的限流電阻或獨立的驅動器，以補償器件間微小的Vf差異。
熱管理：呢個係最關鍵嘅設計因素。應該使用合適嘅金屬芯PCB或者其他有效嘅散熱方法，盡可能降低結溫，理想情況下低於85°C，以實現最長壽命同輸出穩定性。必須精心設計由焊點到環境嘅熱通路。
光學設計：需要考慮120度嘅視角。對於需要聚焦嘅應用，可能需要使用石英或者特種塑膠等UVC透明材料製成嘅二次光學元件。確保光路中所有材料都能夠抵抗UVC引起嘅降解。
安全性：UVC輻射對人體皮膚和眼睛有害。外殼必須防止UVC光在操作期間有任何洩漏。根據需要加入安全聯鎖裝置和警告標籤。
9. 可靠性與壽命
9.1 可靠性測試計劃
產品經過全面的可靠性測試，包括：在120mA下進行3000小時室溫工作壽命測試，在150mA下進行1000小時測試；在100°C和-40°C下各進行1000小時的高低溫儲存壽命測試；在60°C/90% RH下進行1000小時的高溫高濕儲存測試；以及從-30°C到85°C進行100個循環的非工作熱衝擊測試。壽命測試將LED安裝在90x70x4mm的金屬散熱器上進行。
9.2 失效標準
如果測試後，喺120mA下嘅正向電壓相對於初始值變化超過±10%，或者喺120mA下嘅輻射通量跌至其初始值嘅50%以下，咁呢件器件就會被視為失效。
10. 常見問題解答
問：典型嘅光功率輸出係幾多？
答：喺120mA驅動電流同25°C下，典型輻射通量為19 mW，器件分檔範圍由14 mW到23 mW及以上。
問：點樣驅動呢款LED？
答：必須使用恆流驅動器。絕對最大電流為150mA。典型工作點為120mA，對應嘅典型正向電壓為5.7V。切勿喺冇限流嘅情況下將其直接連接到電壓源。
問：點解熱管理咁重要？
答：UVC LED嘅效率會隨溫度升高而顯著下降。高結溫亦會急劇縮短器件嘅使用壽命。適當嘅散熱對於可靠性能係無可妥協嘅。
問：我可以將佢用於水消毒嗎？
答：可以，佢適用於水淨化。265-280 nm波長對細菌、病毒同原生動物有效。設計必須確保UVC光能夠有效穿透水，而且LED封裝必須同環境適當隔離密封。
問：我可以對呢個元件進行幾多次回流焊？
答：建議最多進行三次回流焊循環。手工焊接應該只進行一次，並嚴格控制時間同溫度。
11. 設計及使用案例
場景：設計一款便攜式表面消毒棒。
1. 電氣設計：使用標稱電壓為3.7V的鋰離子電池，搭配升壓恆流驅動電路，設定為120mA。驅動器必須高效地將電池電壓轉換為LED所需的約5.7V。熱設計：將LED安裝在一個小型帶鰭片的鋁製散熱器上。必須計算整個熱通路的熱阻，以確保在典型的30-60秒工作週期內，結溫保持在85°C以下。如果消毒棒設計用於長時間使用，可考慮主動冷卻。機械/光學設計：將LED同散熱器置於消毒棒頭部。使用石英透鏡將120度光束聚焦到更細嘅光斑上，以提高目標表面嘅輻照度。外殼必須完全阻擋任何UVC光線洩漏畀使用者。安全功能：整合接近感應器或物理防護裝置，確保LED僅在接觸表面時才能啟動。包含定時器以限制每次啟動的照射時間。
12. 技術介紹與發展趨勢
12.1 工作原理
UVC LED係半導體器件，當電流通過時，會發射出200-280納米範圍嘅光。呢種發射發生喺電子同器件有源區內嘅空穴複合時，以光子嘅形式釋放能量。特定波長由所用半導體材料嘅帶隙能量決定，對於UVC LED，通常基於氮化鋁鎵化合物。發射出嘅UVC輻射通過破壞微生物嘅DNA同RNA，阻止其複製，從而實現滅活。
12.2 發展趨勢
UVC LED市場正致力於提高電光轉換效率，該效率歷史上一直低於可見光LED。外延生長、芯片設計同封裝出光效率嘅改進正穩步推動效率提升。另一個關鍵趨勢係提高單芯片同單封裝嘅輸出功率，從而實現更緊湊、更強大嘅消毒系統。研究亦持續進行，以改善器件喺高電流、高溫工作條件下嘅壽命同可靠性。通過擴大製造規模同提升良率來降低成本，仍然係推動其更廣泛地替代傳統汞燈技術嘅關鍵驅動力。
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」。 | 決定盞燈夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光强降至一半时嘅角度，决定光束嘅阔窄。 | 影响光照范围同均匀度。 |
| 色温（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，數值低偏黃/暖，數值高偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色的能力，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，如"5-step" | 顏色一致性的量化指標，步數越小顏色越一致。 | 確保同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波长（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應的波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED的色相。 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| 正向电压（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最低電壓，類似「啟動門檻」。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 正向電流（Forward Current） | 如果 | 令LED正常發光嘅電流值。 | 通常採用恆流驅動，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。 | 脈衝寬度與佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受的最大反向電壓，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） | 熱量從晶片傳到焊點的阻力，數值越低散熱越好。 | 高熱阻需要更強的散熱設計，否則結溫會升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），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的"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度的百分比。 | 表徵長期使用後的亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色的變化程度。 | 影響照明場景的顏色一致性。 |
| 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 | 保護晶片並提供光學、熱學介面的外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 晶片結構 | 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。 |
| 熒光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上面，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同熒光粉會影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面的光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度與配光曲線。 |
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 | 代碼如 6W、6X | 按正向电压范围分组。 | 便于驱动电源匹配，提高系统效率。 |
| 色区分档 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落在極細範圍內。 | 確保顏色一致性，避免同一燈具內出現顏色不均勻。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應的座標範圍。 | 滿足不同場景的色溫需求。 |
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的壽命。 | 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。 | 行業公認的測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效益認證 | 針對照明產品的能源效益與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |