目錄
- 1. 產品概述
- 1.1 特性
- 1.2 應用
- 2. 技術參數
- 2.1 電氣和光學特性（Ts=25°C）
- 2.2 絕對最大額定值
- 2.3 分級系統
- 3. 性能曲線
- 3.1 順向電流 vs. 順向電壓
- 3.2 順向電流 vs. 相對功率
- 3.3 峰值波長 vs. 順向電流
- 3.4 焊墊溫度 vs. 順向電流
- 3.5 光譜分佈
- 3.6 輻射模式
- 4. 機械與封裝資訊
- 4.1 封裝尺寸
- 4.2 極性識別
- 5. SMT回流焊接指南
- 5.1 回流曲線
- 5.2 手工焊接
- 5.3 修補
- 5.4 注意事項
- 6. 包裝資訊
- 6.1 載帶和捲盤
- 6.2 標籤資訊
- 6.3 防潮包裝
- 7. 操作注意事項
- 8. 可靠性測試
- 9. 應用說明
- 10. 典型使用案例
- 11. 工作原理
- 12. 未來趨勢
- LED規格術語詳解
- 一、光電性能核心指標
- 二、電氣參數
- 三、熱管理與可靠性
- 四、封裝與材料
- 五、質量控制與分檔
- 六、測試與認證
1. 產品概述
此紫外線LED設計用於高可靠性及高效散熱。廣泛應用於消毒、光療、感測器照明、生物分析/檢測及防偽檢測。該元件採用緊湊的3.7x3.7x1.8mm封裝，視角為120度，適用於各種SMT組裝和焊接工藝。提供載帶與捲盤包裝以適應自動化操作。濕度敏感等級為Level 3，並符合RoHS規範。
1.1 特性
- 尺寸：3.7 x 3.7 x 1.8 mm
- 視角：120°
- 適用於所有SMT組裝和焊接工藝
- 提供載帶與捲盤包裝
- 濕度敏感等級：Level 3
- 符合RoHS規範
1.2 應用
- 紫外線消毒
- 光療
- 生物分析/檢測
- 一般用途
2. 技術參數
2.1 電氣和光學特性（Ts=25°C）
測試條件：除另有說明外，IF=100mA。順向電壓（VF）分級為B16至B27多個代碼，涵蓋4.0V至6.4V範圍。逆向電流（IR）在VR=10V下測試，最大值為5µA。總輻射通量（Φe）分級為1J03（6-10mW）、1J04（10-11mW）及1J05（11-15mW）。峰值波長（λp）典型值為310-311nm，分級為UA42（305-310nm）和UA43（311-315nm）。光譜半寬（Δλ）典型值為10-15nm。視角（2θ1/2）為120度。熱阻（RTHJ-S）為45°C/W。
2.2 絕對最大額定值
- 最大功率消耗：0.8 W
- 峰值順向電流：120 mA（1/10工作週期，0.1ms脈衝寬度）
- 逆向電壓：10 V
- 靜電放電（HBM）：1000 V
- 工作溫度：-30 至 +85 °C
- 儲存溫度：-40 至 +100 °C
- 接面溫度：85 °C
2.3 分級系統
LED按順向電壓（VF）、總輻射通量（Φe）和峰值波長（WLP）進行分級。電壓分級為B16至B27，步進0.2V。輻射通量分級為1J03、1J04、1J05。波長分級為UA42和UA43。分級代碼印在標籤上以便追溯。
3. 性能曲線
3.1 順向電流 vs. 順向電壓
在室溫下，順向電流隨順向電壓呈指數增長。在4.8V時，電流接近0；在5.6V時，約達到120mA。此曲線對於設計恆流驅動電路至關重要。
3.2 順向電流 vs. 相對功率
相對強度隨順向電流從0到120mA線性增加，在100mA時達到100%。關係近乎比例，表示良好的線性度。
3.3 峰值波長 vs. 順向電流
當順向電流從50mA增加到120mA時，峰值波長從約311.0nm略微偏移至311.8nm。此偏移雖小，但在波長敏感應用中應予考慮。
3.4 焊墊溫度 vs. 順向電流
最大允許順向電流隨焊墊溫度升高而降低。在25°C時，最大電流為120mA；在60°C時，降至約40mA。適當的熱管理對於維持性能至關重要。
3.5 光譜分佈
光譜發射中心約為310nm，半寬約10-15nm。發射局限於UVA/UVB區域，可見光輸出極少。
3.6 輻射模式
輻射圖顯示近似朗伯分佈，半角約60度，導致120度視角。相對強度在±60度時降至50%。
4. 機械與封裝資訊
4.1 封裝尺寸
俯視圖：3.70mm x 3.70mm。側視圖：高度1.80mm。底視圖：兩個焊墊；陽極焊墊尺寸3.20mm x 0.50mm，陰極焊墊尺寸3.20mm x 0.50mm，帶有極性標記。建議焊接圖案：3.20mm x 2.20mm焊墊，間距1.20mm。公差為±0.2mm，除非另有說明。
4.2 極性識別
陰極側在底視圖上標有+符號。正確的方向對於正常操作至關重要。
5. SMT回流焊接指南
5.1 回流曲線
預熱：150-200°C，持續60-120秒。升溫速率：最大3°C/s。217°C以上時間：最大60秒。峰值溫度：260°C，最長10秒。冷卻速率：最大6°C/s。從25°C到峰值的總時間：最長8分鐘。回流不得超過兩次。如果兩次回流之間超過24小時，LED可能因吸濕而損壞。
5.2 手工焊接
如果需要手工焊接，請使用最高300°C的烙鐵，最多3秒。僅允許一次手工焊接操作。
5.3 修補
不建議在焊接後進行修補。如果無法避免，請使用雙頭烙鐵並確認LED未損壞。
5.4 注意事項
LED封裝材料為矽膠，質地柔軟。避免在頂部表面施加壓力。請勿安裝在翹曲的PCB上。冷卻期間避免機械應力或震動。焊接後請勿快速冷卻。
6. 包裝資訊
6.1 載帶和捲盤
包裝數量：每捲1000個。載帶寬度：12mm。捲盤尺寸：A=178±1mm，B=12±0.1mm，C=60±1mm，D=13.0±0.5mm。載帶上標有極性標記。
6.2 標籤資訊
標籤包含料號、規格號、批號、分級代碼（Φe、VF、WLP）、數量和日期。
6.3 防潮包裝
將捲盤放入防潮袋中，附上標籤，然後裝入紙箱。儲存條件：開袋前：≤30°C，≤75% RH，自日期起一年內。開袋後：≤30°C，≤60% RH，24小時內使用。若超過，請在60±5°C下烘烤≥24小時。
7. 操作注意事項
- 周圍材料中的硫含量不得超過100 PPM。
- 溴含量<900 PPM，氯含量<900 PPM，總鹵素<1500 PPM。
- 來自燈具材料的揮發性有機化合物可能滲入矽膠並導致變色。僅使用相容材料。
- 用適當工具握住LED側邊；請勿觸摸矽膠透鏡。
- 務必使用限流電阻；逆向電壓可能造成損壞。
- 熱設計至關重要；確保接面溫度低於85°C。
- 清潔：建議使用異丙醇；不建議超音波清洗。
- 需要ESD保護；該元件對ESD敏感（HBM 1000V）。
- 紫外線輻射可能對眼睛和皮膚有害；請使用適當的屏蔽。
8. 可靠性測試
可靠性測試包括回流（260°C最高，10秒，3次）、熱衝擊（-40°C至100°C，100次循環）和壽命測試（25°C，100mA，1000小時）。驗收標準：VF
9. 應用說明
對於消毒應用，310nm波長在UVC範圍內有效？實際上310nm是UVB/UVA，但資料表提及可用於消毒。設計者應確保適當的驅動電流和散熱。在光療中，窄光譜有益。對於感測器應用，穩定的峰值波長確保一致的激發。務必遵守絕對最大額定值以確保長壽命。
10. 典型使用案例
範例：在紫外線消毒模組中，12個LED以3x4陣列排列，每個以100mA驅動，總功率<約10W。使用熱阻<約10°C/W的散熱器可將接面溫度保持在85°C以下。該系統在1cm距離、30秒內對表面細菌減少>99%。
11. 工作原理
LED通過半導體接面中的電致發光發出紫外線。使用AlGaN或類似材料以達到310nm峰值。窄光譜源於量子限域效應。該元件設計用於高效率及長使用壽命。
12. 未來趨勢
UV LED技術正朝著更高效率、更高功率密度及更長使用壽命的方向發展。新興應用包括水淨化、空氣殺菌和醫療診斷。趨勢是朝著具有改進熱管理的更小封裝發展。
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 | 為什麼重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出的光通量，越高越節能。 | 直接決定燈具的能效等級與電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出的總光量，俗稱"亮度"。 | 決定燈具夠不夠亮。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），如120° | 光強降至一半時的角度，決定光束寬窄。 | 影響光照範圍與均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），如2700K/6500K | 光的顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/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。 | 保證同一批燈具顏色無差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（奈米），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發出的光在各波長的強度分佈。 | 影響顯色性與顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需的最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光的電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度與壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受的峰值電流，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，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 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晶片內部的實際工作溫度。 | 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 | 因長期高溫導致的封裝材料劣化。 | 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） | 晶片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、矽酸鹽、氮化物 | 覆蓋在藍光晶片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 不同螢光粉影響光效、色溫與顯色性。 |
| 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 | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落在極小範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應的坐標範圍。 | 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 | 在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。 | 提供科學的壽命預測。 |
| 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）。 | 進入國際市場的准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品的能效與性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |