1. 產品概述
ELUA3535NU6產品系列代表一種高可靠性、陶瓷基底的LED解決方案，專為要求嚴苛的紫外線A（UVA）應用而設計。該系列旨在於耐用性和光輸出穩定性至關重要的環境中提供一致的性能。
1.1 核心優勢與目標市場
The primary advantages of this series stem from its robust construction and electrical design. The use of an Aluminum Nitride (AlN) ceramic substrate provides superior thermal conductivity, which is essential for managing the heat generated by high-power UV operation and ensuring long-term reliability. The device incorporates built-in Electrostatic Discharge (ESD) protection rated up to 2KV (Human Body Model), significantly enhancing its handling robustness during assembly. Furthermore, the product is fully compliant with RoHS, EU REACH, and halogen-free regulations (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), making it suitable for global markets with strict environmental standards. The target applications are primarily in industrial and commercial sectors requiring UVA irradiation, including but not limited to UV sterilization systems for air and water purification, UV photocatalyst activation for surface treatment, and specialized UV sensor lighting.
2. 技術參數深入解析
本節針對資料手冊中指定的關鍵技術參數，提供詳細且客觀的分析。
2.1 絕對最大額定值
「絕對最大額定值」定義了元件的應力極限，超過此極限可能導致永久性損壞。對於385nm、395nm和405nm型號，最大連續順向電流(IF)為1250mA。值得注意的是，365nm型號的最大額定電流較低，為700mA，這是一個關鍵的設計考量。最大接面溫度(TJ)為105°C。從接面到散熱墊的熱阻(Rth) 被指定為 4°C/W。此參數對於熱管理設計至關重要；例如，在最大額定電流下，可以計算從焊盤到接面的溫升。該裝置可在 -10°C 至 +100°C 的環境溫度範圍內運作。
2.2 Photometric and Electrical Characteristics
訂單代碼表提供了不同波長區間的關鍵性能指標。輻射通量（用於衡量紫外光譜中的總光功率輸出）因型號而異。對於365nm版本（ELUA3535NU6-P6070U23648700-V41G），在700mA下的典型輻射通量為1300mW。對於385nm、395nm和405nm版本，在1000mA下的典型輻射通量為1475mW。所有型號的正向電壓（VF）均在3.6V至4.8V的範圍內指定，此為在各自測試電流下測得的值。在驅動電路設計中必須考慮此範圍，以確保正確的電流調節。
3. 分級系統說明
本產品根據三個關鍵參數進行分級，以確保終端用戶使用的一致性。
3.1 峰值波長分檔
發射的紫外光被分為四個不同的波長檔位：U36 (360-370nm)、U38 (380-390nm)、U39 (390-400nm) 和 U40 (400-410nm)。峰值波長測量的容差為 ±1nm。這種精確的分檔讓設計師能根據其應用需求選擇確切的光譜輸出，例如匹配特定光觸媒的激發光譜。
3.2 輻射通量分級
輻射通量輸出亦進行分級。針對365nm波長，分級範圍從U1 (900-1000mW) 到 U4 (1400-1600mW)。針對385-405nm波長，分級為U51 (1350-1600mW) 和 U52 (1600-1850mW)。量測公差為±10%。此系統能根據所需的光功率密度進行選擇。
3.3 順向電壓分級
順向電壓分為三個等級：3640 (3.6-4.0V)、4044 (4.0-4.4V) 和 4448 (4.4-4.8V)，此測量是在指定的測試電流（365nm為700mA，其他為1000mA）下進行，容差為±2%。了解 VF 分級有助於優化電源供應器的效率並預測熱負載。
4. 性能曲線分析
典型特性曲線有助於深入了解元件在各種工作條件下的行為表現。
4.1 Spectrum and Relative Radiant Flux vs. Current
光譜圖顯示了不同波長型號（365nm、385nm、395nm、405nm）的明顯峰值，其頻譜寬度相對較窄，為LED光源的典型特徵。相對輻射通量與正向電流曲線顯示，在達到額定電流前，驅動電流與光輸出呈現近乎線性的關係，表明在工作範圍內具有良好的效率。365nm曲線在700mA處停止，反映了其較低的額定最大電流。
4.2 熱特性
相對輻射通量對環境溫度圖表至關重要。圖表顯示，隨著環境溫度（測量點為散熱墊）升高，輻射通量隨之下降。這種熱衰減效應是LED的基本特性。不同波長的下降速率略有差異，但均相當顯著，這強調了有效散熱對於維持輸出的必要性。正向電壓對環境溫度曲線顯示負溫度係數，即VF 隨溫度上升而下降，這對於恆流驅動器的穩定性十分重要。
4.3 正向電壓與峰值波長偏移
正向電壓對正向電流曲線呈現出二極體的標準指數形狀。峰值波長對正向電流以及對環境溫度的曲線顯示，峰值發射波長會隨著驅動電流和溫度的變化而輕微偏移。這種偏移通常在幾奈米的量級，對於需要精確光譜定位的應用而言是一個重要因素。
5. 機械與封裝資訊
5.1 實體尺寸
該LED採用表面黏著元件(SMD)封裝，尺寸為3.75mm(長) x 3.75mm(寬) x 2.6mm(高)。尺寸圖標示了所有關鍵長度，包括透鏡圓頂高度和焊墊位置。一般公差為±0.1mm，厚度公差為±0.15mm。
5.2 焊盤配置與極性
底部視圖清楚顯示了焊盤佈局。該封裝具有多個散熱/電氣焊盤。中央焊盤主要用於將熱量高效傳導至PCB的銅平面。周圍的焊盤用於電氣連接。圖中標示了極性，陽極和陰極焊盤有明確標記，以防止組裝時反向安裝。
6. 焊接與組裝指南
6.1 迴焊製程
本元件適用於標準表面黏著技術 (SMT) 製程。資料表中包含迴焊溫度曲線圖，標示了建議的升溫、浸泡、峰值及冷卻速率。關鍵指示包括：迴焊製程不應執行超過兩次，以避免對內部晶片與接合點造成過度的熱應力。加熱過程中應避免對LED本體施加機械應力。焊接後應避免彎折PCB，以防止焊點或陶瓷封裝破裂。
6.2 儲存與處理
雖然提供的摘錄中未明確詳述，但根據其操作與儲存溫度額定值（TStg在建議工作溫度範圍外（例如：-40°C至+100°C），裝置應存放於乾燥且溫度受控的環境中。儘管內建2KV ESD防護，操作時仍須遵循標準靜電防護措施。
7. 應用建議
7.1 典型應用電路
在設計中，恆流驅動器是穩定運作的必要條件。必須選擇能提供所需電流（365nm為700mA，其他波長可達1000mA或更高，均在絕對最大限值內）並能適應所選分檔之正向電壓範圍的驅動器。充分的散熱措施是不可妥協的。PCB應採用熱優化佈局，具備大面積銅箔，並透過多個導通孔連接中央熱墊，以將熱量散逸到其他層或外部散熱器。
7.2 設計考量
熱管理： 使用公式 TJ = TPCB + (Rth * Pdiss), where Pdiss ≈ VF * IF. 確保 TJ 維持在 105°C 以下。
Optical Design: 60°視角提供相對較寬的光束。對於聚焦應用，將需要由紫外光透明材料（例如石英、特殊塑料）製成的二次光學元件（透鏡、反射器）。
安全性： UVA輻射可能對眼睛和皮膚有害。最終產品設計必須納入適當的防護外殼、警告標籤和安全互鎖裝置。
8. 技術比較與差異化
相較於標準塑膠封裝或低功率UV LED，ELUA3535NU6系列透過其陶瓷封裝實現差異化，該封裝在高驅動條件下提供卓越的熱性能與使用壽命。針對三個參數（波長、光通量、電壓）的明確分檔，提供了工業應用所需的穩定性和可選擇性，這對於製程重現性至關重要。緊湊封裝內的高輻射通量輸出，使得系統設計能夠更為精簡且高效。
9. 常見問題（基於技術參數）
Q：為什麼365nm版本的最大電流（700mA）比其他版本（1250mA）低？
A：這通常是由於較短波長下不同的半導體材料特性與效率特徵所致。365nm晶片可能具有較高的工作電壓或不同的熱特性，因此限制其安全工作電流以確保可靠性，並防止加速老化。
Q：我該如何解讀「典型輻射通量」值？
A: 「典型」數值是生產中的代表性或平均值。為確保最低性能，設計師在電路計算和系統性能保證中，應使用訂購代碼表中的「最小輻射通量」數值或所選輻射通量區間的下限值。
Q: 我可以用恆壓源驅動此LED嗎？
A: 強烈不建議這樣做。LED是電流驅動元件。其順向電壓具有容差和負溫度係數。恆壓源可能導致熱失控，即電流增加會導致發熱，從而降低VF，導致更多電流流過，可能損壞LED。請務必使用恆流驅動器。
10. 實際應用案例範例
情境：設計用於黏合劑的UV固化站。
一家製造商需要固化一種在395nm波長下激活的UV敏感黏合劑。他們選擇了ELUA3535NU6-P9000U5136481K0-V41G（390-400nm波長分檔，U51光通量分檔）。他們在鋁基PCB（MCPCB）上設計了一個由10顆LED組成的陣列，以實現最佳散熱效果。每顆LED由專用的恆流驅動模組以1000mA驅動。其熱設計確保LED下方的PCB溫度維持在85°C以下，從而使接面溫度保持在安全限度內，並維持高輻射輸出。寬廣的60°發光角度為固化區域提供了良好的覆蓋。分檔帶來的一致波長確保了所有生產單元的固化性能均勻。
11. 工作原理介紹
UVA LED的工作原理與可見光LED相同，均基於半導體p-n接面的電致發光效應。當施加正向電壓時，電子和電洞在發光層複合，以光子的形式釋放能量。這些光子的特定波長（在UVA範圍，315-400nm）由晶片結構中所使用的半導體材料（如氮化鋁鎵（AlGaN）或類似的化合物半導體）的能隙所決定。陶瓷封裝作為堅固的機械外殼、電絕緣體，同時也是高效的熱傳導路徑，能將熱量從半導體晶粒導出。
12. 產業趨勢與發展
UVA LED 市場的成長動力，來自於在殺菌與固化等應用中取代傳統汞蒸氣燈，其具備即開即關、使用壽命更長、體積更小且不含危險物質等優點。產業趨勢包括持續提升電光轉換效率（Wall-Plug Efficiency, WPE），以更有效地將電能轉換為光能，從而降低系統熱負荷。同時，業界正持續開發以提高單一封裝的輸出功率密度，並改善其在更高操作溫度下的可靠性。此外，針對特定光引發化學過程進行光譜調諧，是目前積極研究的領域，旨在實現更高效、更具針對性的工業製程。
LED規格術語
LED技術術語完整解釋
光電性能
| 術語 | Unit/Representation | 簡易說明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| 發光效率 | lm/W (流明每瓦) | 每瓦電力所產生的光輸出，數值越高代表能源效率越好。 | 直接決定能源效率等級與電費成本。 |
| Luminous Flux | lm (流明) | 光源發出的總光量，通常稱為「亮度」。 | 決定光線是否足夠明亮。 |
| 視角 | ° (度)，例如：120° | 光強度降至一半時的角度，決定了光束寬度。 | 影響照明範圍與均勻度。 |
| CCT (Color Temperature) | K (Kelvin)，例如：2700K/6500K | 光線的暖/冷調，數值越低越偏黃/暖，數值越高越偏白/冷。 | 決定照明氛圍與適用場景。 |
| CRI / Ra | Unitless, 0–100 | 準確呈現物體顏色的能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，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一致性越高。 | 確保同一批次LED的色彩均勻一致。 |
| Dominant Wavelength | nm（奈米），例如：620nm（紅色） | 對應彩色LED顏色的波長。 | 決定紅色、黃色、綠色單色LED的色調。 |
| Spectral Distribution | Wavelength vs intensity curve | 顯示跨波長的強度分佈。 | 影響色彩呈現與品質。 |
Electrical Parameters
| 術語 | Symbol | 簡易說明 | 設計考量 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓 | Vf | 點亮LED所需的最低電壓，例如「啟動閾值」。 | 驅動器電壓必須≥Vf，串聯LED的電壓會相加。 |
| Forward Current | 如果 | 正常LED運作時的電流值。 | 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可承受的最大反向電壓，超過此值可能導致擊穿。 | 電路必須防止反接或電壓突波。 |
| Thermal Resistance | Rth (°C/W) | 晶片至焊料的熱阻，數值越低越好。 | 高熱阻需要更強的散熱能力。 |
| ESD 抗擾度 | V (HBM)，例如：1000V | 承受靜電放電的能力，數值越高表示越不易受損。 | 生產過程中需採取防靜電措施，特別是對於敏感的LED。 |
Thermal Management & Reliability
| 術語 | 關鍵指標 | 簡易說明 | 影響 |
|---|---|---|---|
| Junction Temperature | Tj (°C) | LED晶片內部實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；溫度過高會導致光衰和色偏。 |
| Lumen Depreciation | L70 / L80 (hours) | 亮度降至初始值70%或80%所需的時間。 | 直接定義LED的「使用壽命」。 |
| 光通維持率 | % (例如：70%) | 經過一段時間後所保留的亮度百分比。 | 表示長期使用下的亮度保持能力。 |
| Color Shift | Δu′v′ 或 MacAdam 橢圓 | 使用期間的顏色變化程度。 | 影響照明場景中的顏色一致性。 |
| Thermal Aging | Material degradation | 因長期高溫導致的劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路故障。 |
Packaging & Materials
| 術語 | 常見類型 | 簡易說明 | Features & Applications |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC, PPA, Ceramic | 保護晶片、提供光學/熱介面的外殼材料。 | EMC：良好的耐熱性，成本較低；陶瓷：散熱效果更佳，壽命更長。 |
| Chip Structure | 正面，覆晶 | 晶片電極排列。 | 覆晶：散熱更佳、效能更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG, Silicate, Nitride | 覆蓋藍色晶片，將部分轉換為黃色/紅色，混合成白色。 | 不同的螢光粉會影響光效、CCT和CRI。 |
| Lens/Optics | 平面、微透鏡、全內反射 | 控制光分布的表面光學結構。 | 決定視角與光分佈曲線。 |
Quality Control & Binning
| 術語 | Binning Content | 簡易說明 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼，例如 2G、2H | 依亮度分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批次亮度均勻。 |
| Voltage Bin | Code e.g., 6W, 6X | 依順向電壓範圍分組。 | 便於驅動器匹配，提升系統效率。 |
| Color Bin | 5-step MacAdam ellipse | 依據色座標分組，確保緊密範圍。 | 確保色彩一致性，避免燈具內部出現色彩不均勻。 |
| CCT Bin | 2700K, 3000K etc. | 依相關色溫分組，每組有對應的座標範圍。 | 滿足不同場景的相關色溫要求。 |
Testing & Certification
| 術語 | 標準/測試 | 簡易說明 | 重要性 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 光通維持測試 | 恆溫長期點亮，記錄亮度衰減。 | 用於估算LED壽命（配合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命估算標準 | 根據LM-80數據估算實際條件下的壽命。 | 提供科學化的使用壽命預測。 |
| IESNA | Illuminating Engineering Society | 涵蓋光學、電學、熱學測試方法。 | 業界公認的測試基準。 |
| RoHS / REACH | 環境認證 | 確保不含危害物質（鉛、汞）。 | 國際市場准入要求。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能源效率認證 | 照明設備的能源效率與性能認證。 | 用於政府採購、補貼計畫，提升競爭力。 |