LTPL-C036UVG385 紫外光LED規格書 - 典型3.7V - 最大4.4W - 峰值波長380-390nm - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本產品是一款高效能、節能的紫外光（UV）光源，主要設計用於UV固化製程及其他常見的UV應用。它代表了固態照明技術的進步，將發光二極體（LED）固有的長使用壽命與高可靠性，與可媲美傳統UV光源的強度水準相結合。此技術提供了顯著的設計靈活性，並為固態UV解決方案取代傳統UV技術（如汞蒸氣燈）創造了新的機會。

1.1 核心優勢與目標市場

此UV LED系列的關鍵特性突顯了其在工業與製造整合方面的優勢。它與積體電路（I.C.）相容，便於電子控制及整合至自動化系統。產品符合RoHS規範且無鉛，滿足嚴格的國際環境與安全標準。主要效益在於降低總營運成本，這是透過相較於傳統光源更高的電氣效率與更低的功耗來實現的。此外，LED技術的長壽命與堅固性，顯著降低了與燈具更換相關的維護成本與停機時間。

2. 技術參數：深入客觀解讀

2.1 絕對最大額定值

這些額定值定義了可能導致元件永久損壞的極限。絕對最大直流順向電流（If）為1000 mA。最大功耗（Po）為4.4瓦特。元件額定工作溫度範圍（Topr）為-40°C至+85°C，儲存溫度範圍（Tstg）為-55°C至+100°C。最大允許接面溫度（Tj）為110°C。極其重要的是避免LED在長時間反向偏壓條件下工作，因為這可能導致元件故障。

2.2 光電特性

這些參數是在環境溫度25°C、順向電流（If）700mA的標準測試條件下指定的，這似乎是典型的操作點。順向電壓（Vf）範圍從最小值2.8V到最大值4.4V，典型值為3.7V。輻射通量（Φe），即UV光譜中的總光功率輸出，範圍從1050 mW（最小）到1545 mW（最大），典型值為1230 mW。峰值波長（λp）指定在380 nm至390 nm之間，將其歸類於UVA光譜。視角（2θ1/2）通常為55度。從接面到焊點的熱阻（Rthjs）通常為5.0 °C/W，這是熱管理設計的關鍵參數。

3. 分級代碼系統說明

本產品根據關鍵性能參數進行分級，以確保應用的一致性。這使得設計師能夠選擇特性緊密集中的LED。

3.1 順向電壓（Vf）分級

LED在700mA下被分為四個電壓等級（V0至V3）。等級為：V0（2.8V - 3.2V）、V1（3.2V - 3.6V）、V2（3.6V - 4.0V）和V3（4.0V - 4.4V）。此分類的公差為 +/- 0.1V。

3.2 輻射通量（mW）分級

光輸出功率在700mA下分為五個等級（PR至UV）。等級為：PR（1050-1135 mW）、RS（1135-1225 mW）、ST（1225-1325 mW）、TU（1325-1430 mW）和UV（1430-1545 mW）。公差為 +/- 10%。

3.3 峰值波長（Wp）分級

UV光譜分為兩個波長等級：P3R（380-385 nm）和P3S（385-390 nm），公差為 +/- 3nm。分級代碼標示於每個產品包裝袋上以供追溯。

4. 性能曲線分析

4.1 相對輻射通量 vs. 順向電流

此曲線顯示LED的光輸出與驅動電流之間的關係。通常，輻射通量隨電流增加而增加，但在較高電流下可能因熱效應增加和效率下降而呈現次線性增長。設計師利用此曲線來確定平衡輸出與壽命的最佳驅動電流。

4.2 相對光譜分佈

此圖表描繪了圍繞峰值波長（380-390nm）在不同波長下發射的光強度。它顯示了光譜頻寬，這對於特定光起始劑被特定波長激活的應用非常重要。

4.3 輻射圖樣 / 視角

輻射特性圖說明了光強度的空間分佈。典型的55度視角（半功率角）表示光束寬度適中，適合在固化應用中均勻照射區域。

4.4 順向電流 vs. 順向電壓（I-V曲線）

此基本電氣特性顯示了二極體中電壓與電流之間的指數關係。對於設計適當的驅動電路至關重要，因為電壓的微小變化可能導致電流的大幅變化。

4.5 相對輻射通量 vs. 接面溫度

此曲線展示了光輸出的熱依賴性。UV LED的輸出通常隨著接面溫度升高而降低。有效的散熱對於維持高且穩定的輸出功率至關重要，使其成為關鍵的設計考量。

5. 機械與封裝資訊

5.1 外型尺寸

規格書提供了詳細的機械圖面，所有尺寸單位為毫米。一般尺寸公差為±0.2mm，而透鏡高度與陶瓷基板長度/寬度的公差更嚴格，為±0.1mm。一個關鍵註明指出，元件底部的散熱墊在電氣上與陽極和陰極電氣墊隔離（中性）。

5.2 建議的PCB焊接墊佈局

提供了用於印刷電路板（PCB）設計的詳細焊墊圖案。這包括陽極、陰極和散熱墊連接的尺寸與間距。遵循此佈局可確保正確的焊接、電氣連接，最重要的是，從LED接面到PCB和散熱器的最佳熱傳遞。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

詳細的溫度與時間圖定義了建議的迴焊製程。關鍵參數包括預熱、均熱、迴焊峰值溫度和冷卻速率。注意事項強調所有溫度均指封裝體頂部。不建議使用快速冷卻製程。始終期望使用能實現可靠焊點的最低可能焊接溫度，以最小化對LED的熱應力。

6.2 手工焊接說明

若必須進行手工焊接，建議的最大條件為300°C，最多2秒，且此操作僅應執行一次。迴焊次數最多不應超過三次。

6.3 清潔說明

若焊接後需要清潔，僅應使用酒精類溶劑，如異丙醇。禁止使用未指定的化學液體，因為它們可能損壞LED封裝材料。

7. 包裝與處理資訊

7.1 載帶與捲盤規格

LED以凸版載帶和捲盤形式供應，用於自動貼片組裝。提供了載帶凹槽和標準7英吋捲盤的詳細尺寸。載帶以頂部覆蓋膜密封。每個7英吋捲盤最多可裝載500個元件。規格遵循EIA-481-1-B標準。

8. 應用建議與設計考量

8.1 典型應用場景

主要應用是UV固化，用於印刷、塗料、黏著劑和牙科等產業。其他常見的UV應用包括螢光激發、防偽檢測和醫療設備消毒（在其波長範圍內）。

8.2 驅動方法與電路設計

LED是電流驅動元件。為了確保在應用中多個LED並聯連接時的強度均勻性，強烈建議為每個單獨的LED串聯一個限流電阻。這可以補償不同元件之間順向電壓（Vf）的微小差異，防止電流不均，確保整個陣列的光輸出均勻與壽命。

8.3 熱管理

考慮到典型的5.0 °C/W熱阻以及輸出對接面溫度的敏感性（如性能曲線所示），有效的散熱對於可靠的高功率運作是不可妥協的。PCB應設計有足夠的散熱孔，並可能連接到外部散熱器。絕對不能超過110°C的最大接面溫度。

9. 可靠性與品質保證

9.1 可靠性測試計畫

規格書概述了對產品執行的全面可靠性測試方案。測試包括低溫工作壽命（LTOL，-10°C）、室溫工作壽命（RTOL）、高溫工作壽命（HTOL，85°C）、濕度高溫工作壽命（WHTOL，60°C/90% RH）、熱衝擊（TMSK）和高溫儲存。所有列出的測試在指定持續時間（500或1000小時）內，10個樣品均顯示0失效。

9.2 失效判定標準

明確定義了可靠性測試後判定元件失效的標準。在典型工作電流下，順向電壓（Vf）偏移超過其初始值的±10%即構成失效。同樣地，輻射通量（Φe）偏移超過其初始值的±15%也被視為失效。

10. 常見問題（基於技術參數）

10.1 建議的工作電流是多少？

雖然絕對最大電流為1000 mA，但所有光電特性與分級代碼均在700 mA下指定，表明這是為獲得最佳性能與壽命而設定的典型操作點。

10.2 如何為我的設計解讀分級代碼？

根據您的系統需求選擇等級。對於電流驅動電路，如果使用單獨的限流電阻，Vf等級就不那麼關鍵。輻射通量（mW）等級直接影響固化速度或光強度。波長（Wp）等級必須與您的光起始劑或應用的激活光譜相匹配。

10.3 我可以在沒有電阻的情況下並聯驅動多個LED嗎？

不建議這樣做。由於Vf的自然差異，直接並聯連接的LED將無法均勻分配電流。Vf最低的LED將汲取更多電流，可能過熱並失效，引發連鎖反應。始終為每個並聯支路使用串聯電阻，或者更好的是，使用專為多通道設計的恆流驅動器。

11. 技術簡介與工作原理

本裝置是一種基於半導體的紫外光發光二極體。它基於特殊設計的半導體材料（通常基於氮化鋁鎵 - AlGaN）中的電致發光原理運作。當順向電壓施加於p-n接面時，電子和電洞重新結合，以光子的形式釋放能量。AlGaN材料系統的特定能隙決定了發射的光子處於紫外線範圍（380-390 nm UVA）。封裝設計旨在有效地提取此光線，同時提供堅固的熱路徑來管理半導體接面處產生的熱量。