ELUA2016OGB UVA LED 規格書 - 尺寸 2.04x1.64x0.75mm - 電壓 3.0-4.0V - 功率 0.2W - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

ELUA2016OGB 產品系列代表一款專為紫外光（UVA）應用設計的高可靠性、陶瓷基板 LED 解決方案。此系列旨在嚴苛環境中提供穩定性能，採用堅固的氧化鋁陶瓷封裝，以實現卓越的熱管理和使用壽命。本產品主要定位於中低功率 UVA 市場，針對那些對小型化尺寸、可靠性和特定光譜輸出有嚴格要求的應用。其核心優勢包括極小的佔位面積（2.04mm x 1.64mm），適合空間受限的設計；整合的 ESD 防護增強了耐用性；並符合 RoHS、REACH 及無鹵素要求等主要環境與安全標準。目標市場多元，涵蓋消費性電子產品、工業固化系統及專業檢測設備。₂O₃2. 技術參數深入解析

2.1 光度與電氣特性

ELUA2016OGB 系列在順向電流範圍內運作，最大直流額定值為 100mA，典型工作點為 60mA。在此 60mA 驅動電流下，順向電壓指定為 3.0V 至 4.0V，這是驅動電路設計的關鍵參數。輻射通量（以毫瓦為單位的光功率輸出）因型號而異。例如，360-370nm 型號的最小輻射通量為 50mW，典型值為 80mW，最大值為 110mW。380-390nm 型號起始於 65mW，390-400nm 和 400-410nm 型號起始於 70mW。峰值波長分組定義明確：U36 組（360-370nm）、U38 組（380-390nm）、U39 組（390-400nm）和 U40 組（400-410nm），量測公差為 ±1nm。

2.2 絕對最大額定值與熱特性_F為確保元件可靠性，絕對不可超過絕對最大額定值。最高接面溫度為 105°C。元件的工作溫度範圍為 -40°C 至 +85°C，儲存溫度範圍相同。最大 ESD 耐受度（人體放電模型）為 2000V，為處理和組裝過程提供了良好的靜電放電防護。適當的熱設計對於將接面溫度維持在最高限值以下至關重要，因為超過此溫度將加速性能衰退並縮短使用壽命。_F3. 分級系統說明

本產品採用全面的分級系統，根據關鍵性能參數對 LED 進行分類，以確保終端用戶使用的一致性。

3.1 輻射通量分級_J輻射通量根據峰值波長組進行分級。對於 365nm 組（U36），分級代碼 R1 涵蓋 50-75mW，R2 涵蓋 75-110mW。對於 385nm 組（U38），R4 涵蓋 65-85mW，R5 涵蓋 85-110mW。對於 395-405nm 組（U39/U40），R5 涵蓋 70-90mW，R6 涵蓋 90-110mW。量測公差為 ±10%。_{3.2 峰值波長分級}如前所述，峰值波長分為四個主要組別：U36、U38、U39 和 U40，對應從 360nm 開始的 10nm 範圍。這讓設計師能根據應用需求（例如特定樹脂的最佳固化條件或偵測器的峰值靈敏度）選擇具有精確光譜輸出的 LED。_{3.3 順向電壓分級}順向電壓以 0.2V 為增量從 3.0V 分級至 4.0V（例如，3032 代表 3.0-3.2V，3234 代表 3.2-3.4V，依此類推）。此分級定義於標準工作電流 60mA 下，量測公差為 ±2%。選擇來自嚴格電壓分級的 LED，有助於設計更均勻的驅動電路，並在 LED 陣列中實現一致的性能。

4. 性能曲線分析

4.1 光譜分佈

提供的光譜曲線顯示了四種峰值波長型號（365nm、385nm、395nm、405nm）在不同波長下的相對發射強度。每條曲線在其分組範圍內顯示出一個明顯的峰值，並具有氮化物基 UVA LED 典型的半高全寬特性。365nm LED 的發射主要集中在 350-380nm 範圍，而 405nm LED 的發射則進一步延伸到可見紫色區域。

4.2 電流 vs. 輻射通量與電壓

相對輻射通量對順向電流的曲線顯示出次線性關係。輸出隨電流增加而增加，但在較高電流下可能因效率下降和熱效應而出現飽和現象。順向電壓對順向電流的曲線顯示了典型的二極體特性，電壓隨電流呈對數增加。在指定的電流範圍內運作至關重要，以避免接面溫度過度升高。

4.3 溫度相依性

性能對環境溫度的曲線對於實際設計至關重要。相對輻射通量隨環境溫度升高而降低，這是所有 LED 的普遍現象。例如，在 60mA 下，當環境溫度達到 85°C 時，輸出可能降至其在 25°C 時數值的大約 82%。峰值波長也會隨溫度發生輕微偏移，通常在整個工作範圍內增加幾奈米。順向電壓隨溫度升高而線性下降，這在恆流驅動器設計中必須加以考慮。

4.4 降額曲線

降額曲線定義了最大允許順向電流與環境溫度的函數關係。為了將接面溫度維持在 105°C 以下，在高環境溫度下運作時必須降低最大允許電流。此曲線對於確保長期可靠性和防止熱失控至關重要。

5. 機械與封裝資訊

LED 封裝在一個緊湊的表面黏著元件封裝中，尺寸為 2.04mm（長）x 1.64mm（寬）x 0.75mm（高）。封裝採用氧化鋁陶瓷製成，與塑膠封裝相比具有優異的導熱性，有助於晶片的散熱。透鏡提供典型的 120 度視角。陰極在封裝上有標示。規格書中提供了詳細的尺寸圖，指定了焊墊位置和公差（通常為 ±0.2mm）。一個重要的注意事項是散熱焊墊在電氣上與陰極相連。機械設計強調不應透過透鏡處理元件，因為機械應力可能導致故障。

6. 焊接與組裝指南

ELUA2016OGB 適用於標準的表面黏著技術製程，包括迴焊。關鍵指南包括：迴焊製程不應執行超過兩次，以最小化對封裝和內部接合的熱應力。在焊接的加熱階段，必須避免對 LED 施加機械應力。焊接製程完成後，應避免彎曲印刷電路板，以防止焊點或陶瓷封裝本身破裂。如果使用黏著劑固化，必須遵循標準製程流程。這些預防措施對於維持 LED 的結構完整性和長期可靠性至關重要。

7. 訂購資訊與型號命名規則

產品訂購代碼遵循詳細的結構：ELUA2016OGB-PXXXXYY3040060-V21M。每個部分都有特定含義："EL" 代表製造商，"UA" 表示 UVA 類型，"2016" 表示 2.0x1.6mm 封裝尺寸，"O" 指定氧化鋁陶瓷材料，"G" 表示銀塗層，"B" 表示 120 度光束角。"PXXXX" 部分定義峰值波長範圍（例如，6070 代表 360-370nm）。"YY" 部分指定最小輻射通量分級（例如，R1 代表 50mW）。"3040" 表示順向電壓範圍為 3.0-4.0V，"060" 指定順向電流為 60mA。後綴 "V21M" 表示垂直晶片類型、20mil 晶片尺寸、單晶片及模塑製程類型。

8. 應用建議

8.1 典型應用場景

規格書列出了幾個關鍵應用：UV 美甲固化、UV 防偽檢測和 UV 捕蚊器。在 UV 固化中，通常使用 365nm 或 385nm 型號來引發凝膠和黏著劑的光聚合作用。對於防偽檢測，使用特定波長（通常是 365nm 或 395nm）來激發在 UV 光下會發出螢光的防偽墨水或材料。在昆蟲誘捕器中，約 365nm 的較短 UVA 波長對許多飛蟲具有高度吸引力。

8.2 設計考量₂O₃使用此 LED 進行設計時，有幾個因素至關重要。熱管理是關鍵；確保足夠的 PCB 銅面積或散熱措施以散熱，特別是在接近或達到最大電流運作時。使用恆流驅動電路以確保穩定的光輸出，並保護 LED 免受電流突波影響。在為多 LED 陣列設計驅動電路時，考慮順向電壓分級，以確保電流分佈均勻。在最終應用環境中考慮輸出和波長的溫度相依性。始終遵守絕對最大額定值以保證可靠性。

9. 技術比較與差異化

與標準塑膠封裝 UVA LED 相比，ELUA2016OGB 的陶瓷封裝提供了顯著更好的熱性能，從而帶來更高的最大驅動電流潛力、更好的光通維持率，以及在高温或高功率密度應用中更長的使用壽命。整合的 2kV ESD 防護是提高製造和現場使用穩健性的顯著優勢。與未分級或寬鬆分級的產品相比，在波長、通量和電壓方面的精確分級，使應用性能具有更高的一致性。小巧的 2016 封裝尺寸實現了較大封裝類型無法實現的微型化。

10. 常見問題解答（基於技術參數）

問：不同波長型號（例如 365nm 與 405nm）之間有何區別？₂O₃答：主要區別在於峰值發射波長。365nm 發射較短的 UVA 範圍，常用於固化特定化學物質和吸引昆蟲。405nm 位於 UVA 和可見紫光的邊界，適用於需要一些可見提示或特定材料對較長波長反應更好的應用。

問：我可以持續以 100mA 驅動此 LED 嗎？

答：不可以。最大直流順向電流是絕對最大額定值。典型工作條件是 60mA。除非提供卓越的冷卻措施（如降額曲線所示），否則持續以 100mA 運作將超過接面溫度額定值。這將嚴重縮短使用壽命，並可能導致立即故障。

問：如何解讀輻射通量數值（最小/典型/最大）？

答：最小值是該分級保證的下限。典型值是平均或預期性能。最大值是上限。設計師應使用最小值進行最壞情況計算，以確保其應用獲得足夠的 UV 強度。

問：散熱焊墊是否電氣隔離？

答：不是。規格書明確指出散熱焊墊在電氣上與陰極統一。這在 PCB 佈局時必須考慮，以避免短路。

11. 實用設計與使用範例

範例 1：便攜式 UV 固化筆：

設計師創建一款用於固化牙科填充物或美甲凝膠的手持裝置。他們選擇 ELUA2016OGB-P8090R43040060-V21M（385nm，最小 65mW），因其輸出和波長適用性達到平衡。他們設計了一塊小型 PCB，在 LED 下方鋪設銅箔作為散熱片，由 3.7V 鋰離子電池透過升壓轉換器提供恆定的 60mA 驅動。LED 的緊湊尺寸允許了時尚的筆型設計。

範例 2：鈔票驗證模組：

對於防偽檢測系統，工程師需要穩定的 UV 光源。他們選擇 ELUA2016OGB-P6070R13040060-V21M（365nm），因其對防偽特徵的有效性。他們在一個小型模組上設計了一個由 4 顆 LED 組成的陣列。透過選擇來自相同順向電壓分級的 LED（例如 3234），將它們串聯，並使用一個設定為 60mA 的單一恆流驅動器，確保了整個陣列的亮度均勻，並簡化了驅動器設計。

12. 工作原理簡介

UVA LED，如 ELUA2016OGB，是基於氮化鋁鎵材料系統的半導體元件。當在 p-n 接面上施加順向電壓時，電子和電洞被注入主動區。它們的復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）由主動區半導體材料的能隙決定，這是在磊晶生長過程中設計的。陶瓷封裝用於提取光線、提供機械保護，最重要的是將熱量從半導體晶片傳導到外部環境，這對於維持效率和壽命至關重要。

13. 技術趨勢與發展

UVA LED 市場的驅動力來自於更高的效率（每電瓦產生更多輻射通量）、更長的元件壽命以及每毫瓦成本的降低。目前正在研究如何提高氮化鋁鎵材料的內部量子效率，並增強晶片的光提取效率。封裝趨勢包括開發更具熱效率的基板和針對特定光束模式的新型透鏡設計。此外，對於需要非常特定光子能量的應用（如先進醫療和工業固化製程），正推動更嚴格的波長控制和更窄的光譜發射。以 2016 等封裝為例的微型化趨勢，持續推動可穿戴和超緊湊設備中的新應用。

A: No. The datasheet explicitly states the thermal pad is electrically unified with the cathode. This must be considered during PCB layout to avoid short circuits.

. Practical Design and Usage Examples

Example 1: Portable UV Curing Pen:A designer creates a handheld device for curing dental fillings or nail gel. They select the ELUA2016OGB-P8090R43040060-V21M (385nm, 65mW min) for its balance of output and wavelength suitability. They design a small PCB with a copper pour under the LED as a heatsink, driven by a boost converter from a 3.7V Li-ion battery providing a constant 60mA. The compact size of the LED allows for a sleek pen design.

Example 2: Banknote Validator Module:For a counterfeit detection system, an engineer needs a stable UV source. They choose the ELUA2016OGB-P6070R13040060-V21M (365nm) for its effectiveness on security features. They design an array of 4 LEDs on a small module. By selecting LEDs from the same forward voltage bin (e.g., 3234), they connect them in series with a single constant-current driver set to 60mA, ensuring uniform brightness across the array and simplifying the driver design.

. Operating Principle Introduction

UVA LEDs, like the ELUA2016OGB, are semiconductor devices based on aluminum gallium nitride (AlGaN) material systems. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons and holes are injected into the active region. Their recombination releases energy in the form of photons. The specific wavelength of these photons (in the UVA range, 315-400nm) is determined by the bandgap energy of the semiconductor materials in the active region, which is engineered during the epitaxial growth process. The ceramic package serves to extract the light, provide mechanical protection, and most importantly, conduct heat away from the semiconductor chip to the external environment, which is critical for maintaining efficiency and lifespan.

. Technology Trends and Developments

The UVA LED market is driven by trends towards higher efficiency (more radiant flux per electrical watt), longer device lifetimes, and reduced cost per milliwatt. There is ongoing research into improving the internal quantum efficiency (IQE) of AlGaN materials and enhancing light extraction from the chip. Packaging trends include the development of even more thermally efficient substrates and novel lens designs for specific beam patterns. Furthermore, there is a push for tighter wavelength control and narrower spectral emission for applications requiring very specific photon energies, such as advanced medical and industrial curing processes. The miniaturization trend, exemplified by packages like the 2016, continues to enable new applications in wearable and ultra-compact devices.