UV LED RF-C65S6-U※P-AR-04 規格 - 尺寸 6.6x6.6x4.6mm - 電壓 12.8-15.2V - 功率 15.2W - UV 365-410nm

1. 產品概述

RF-C65S6-U※P-AR-04 是一款高功率紫外線 (UV) LED，專為需要在 365–410 nm 波長範圍內提供可靠紫外線輻射的工業應用所設計。此 LED 採用緊湊型陶瓷封裝與石英透鏡，具備優異的熱性能與高輻射通量。封裝尺寸為 6.6 mm × 6.6 mm × 4.6 mm，適合自動化 SMT 組裝。該元件提供 60° 的視角，額定最大功耗為 15.2 W。在 700 mA 電流下，典型順向電壓範圍為 12.8 V 至 15.2 V，具體取決於波長分級。RF-C65S6 符合 RoHS 規範，且濕度敏感等級為 3 (MSL 3)。

2. 技術參數分析

2.1 電氣與光學特性

在焊點溫度25°C與順向電流700 mA的條件下，順向電壓（VF）分為三個子群組：D04（12.8–13.6 V）、D05（13.6–14.4 V）與D06（14.4–15.2 V）。逆向電流（IR）在VR = 20 V時小於5 µA。總輻射通量（Φe）依波長代碼分類：

• 365–370 nm（UBP）：1B42（3550 mW 最小值，4500 mW 最大值），1B43（4500–6300 mW），1B44（6300–7100 mW）
• 380–390 nm（UEP）：1B42（3550–4500 mW），1B43（4500–6300 mW），1B44（6300–7100 mW）
• 390–400 nm（UGP）：分級方式與UEP相同
• 400–410 nm (UIP)：與 UEP 使用相同區間

量測公差：VF ±0.1 V，波長 ±2 nm，輻射通量 ±10%。所有量測均在標準化 Refond 測試條件下進行。

2.2 絕對最大額定值

元件不得超過以下限制：功率耗散 PD = 15.2 W，峰值順向電流 IFP = 1000 mA（1/10 工作週期，0.1 ms 脈衝寬度），逆向電壓 VR = 20 V，ESD (HBM) = 2000 V。操作溫度範圍：-40°C 至 +80°C；儲存溫度：-40°C 至 +100°C；接面溫度：最高 105°C。接面溫度不得超過 105°C；必須進行適當的熱管理。

2.3 熱特性

在 700 mA 條件下，從接面到焊點的熱阻（RTHJ-S）典型值為 4.5 °C/W。此低熱阻是透過陶瓷封裝設計實現，能有效將熱量從 LED 晶片導出。

3. 分級系統說明

3.1 電壓分級

順向電壓分為三個主要檔位：D04 (12.8–13.6 V)、D05 (13.6–14.4 V)、D06 (14.4–15.2 V)。這讓客戶能夠選擇順向電壓高度匹配的LED，用於串聯或並聯配置，以減少電流不平衡。

3.2 輻射通量分級

針對每個波長範圍，輻射通量分為 1B42 (3550–4500 mW)、1B43 (4500–6300 mW) 和 1B44 (6300–7100 mW) 等檔位。分檔代碼會標示在產品標籤上（例如：1B43）。較高的通量檔位需要更好的熱管理以維持可靠性。

3.3 波長分級

該產品系列包含四種波長選擇：UBP（365–370 nm）、UEP（380–390 nm）、UGP（390–400 nm）以及UIP（400–410 nm）。確切的波長代碼會標示在料號後綴中（例如：RF-C65S6-UBP-AR-04）。

4. 效能曲線分析

4.1 順向電壓 vs. 順向電流

在25°C下的典型VF–IF曲線顯示，對於365 nm、385 nm、395 nm及405 nm版本，順向電壓會隨電流增加而上升。在700 mA時，VF依分檔不同約在12.8 V至15.2 V之間。在1000 mA峰值時，VF可能超過15.5 V。

4.2 相對輻射通量 vs. 順向電流

相對輸出（以700 mA歸一化）幾乎隨電流呈線性增加。在700 mA時，相對強度為100%；在350 mA時，降至約50%；在140 mA時，約為20%。此線性關係有助於調光應用。

4.3 溫度相依性

隨著焊點溫度升高，相對輻射通量會下降。在105°C時，輸出降至約25°C時數值的70%。最大順向電流降額曲線顯示，在80°C環境溫度下，允許電流需降低至約500 mA，以確保接面溫度低於105°C。

4.4 光譜分布

光譜以標稱波長為中心，半高全寬（FWHM）約為10–15 nm。365 nm型號在400 nm以上的發射可忽略不計，而405 nm型號則略微延伸至可見的紫光區域。

4.5 輻射模式

視角（2θ1/2）為60°，表示在偏離光軸±30°處的強度為峰值的一半。其輻射模式近似於朗伯體分佈，但略為狹窄，適用於需要中等光束擴散角的應用。

5. 機械與封裝資訊

5.1 封裝尺寸與焊墊設計

此LED具有6.6 mm × 6.6 mm的方形本體，高度為4.6 mm。底部視圖顯示兩個大型陰極與陽極焊墊（各為3.94 mm × 2.90 mm），以及一個較小的散熱焊墊。極性由封裝上的倒角標示。提供建議的焊接圖案（footprint）與尺寸；陽極焊墊為6.30 mm × 3.94 mm，陰極焊墊為6.30 mm × 2.90 mm，間距為0.5 mm。除非另有說明，所有公差皆為±0.2 mm。

5.2 載帶與捲盤

此LED以寬度16 mm、間距4 mm、凹槽深度容納封裝高度的載帶包裝。每捲盤包含1000顆。捲盤尺寸：法蘭直徑325±1 mm，輪轂直徑105±1 mm，寬度20±0.5 mm，心軸孔13.0±0.5 mm。

5.3 標籤資訊

標籤包含零件編號、規格編號、批號、分級代碼（Φe、VF、WLP）、數量及日期。分級代碼提供輻射通量等級（例如：1B43）、順向電壓等級（例如：D05）以及波長代碼（例如：365）。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴流焊溫度曲線

建議的迴流焊接曲線：預熱從150°C至200°C，持續60–120秒；升溫至217°C（最高3°C/秒）；高於217°C的時間最多60秒；峰值溫度260°C，最長10秒（在峰值溫度±5°C內最多30秒）；冷卻速率最高6°C/秒。從25°C到峰值的總時間不得超過8分鐘。僅允許兩次迴流焊接循環，且兩次循環之間需間隔少於24小時，以避免吸濕。

6.2 手工焊接與修補

若需進行手工焊接，請使用設定溫度低於300°C的烙鐵，焊接時間少於3秒，且僅限一次。不建議在迴流焊接後進行修補；若無法避免，請使用雙頭烙鐵，並事先確認LED特性。

6.3 儲存與操作注意事項

在開啟防潮袋前，請儲存於 ≤30°C 且 ≤75% 相對濕度的環境中，最長可存放一年。開啟後，產品必須在 ≤30°C/≤60% 相對濕度的條件下於 24 小時內使用完畢。若濕度指示卡顯示已暴露或儲存時間超標，請在使用前以 60±5°C 烘烤 ≥24 小時。焊接後的冷卻過程中，請勿施加機械力或震動，並避免快速冷卻。

7. 包裝與訂購資訊

7.1 包裝流程

每個捲盤連同乾燥劑及濕度指示卡放入防潮袋中，密封後再裝入紙箱。紙箱上標示產品規格、數量及操作注意事項。全程操作需採取靜電放電（ESD）防護措施。

7.2 可靠性測試

該LED符合以下可靠性標準（樣本數10件，允收0，拒收1）：

• 迴流焊：260°C，10秒，3次循環（JESD22-B106）
• 熱衝擊：-40°C至100°C，停留15分鐘，100次循環（JESD22-A106）
• 壽命測試：25°C，700 mA，1000小時（JESD22-A108）

Failure criteria: forward voltage > 1.1× USL; reverse current > 2.0× USL; radiant flux < 0.7× LSL.

8. 應用建議

RF-C65S6 非常適合用於油墨、黏合劑和塗料的UV固化，以及UV消毒（特別是365 nm和385 nm型號）。它也可應用於光療、防偽檢測和螢光激發。為達到最佳效果，請在系統設計中加入足夠的散熱措施，確保焊點溫度低於80°C。使用具備適當限流電阻的恆流驅動器。操作期間務必避免LED承受反向電壓。在高環境溫度下，請依據溫度與電流曲線降低順向電流，以防止接面過熱。

9. 與競爭技術之比較

與傳統汞燈相比，此UV LED提供即時開關、更長的使用壽命（在受控條件下，於700 mA額定使用1000小時）、較低的操作電壓，且不含汞。陶瓷封裝比塑膠封裝具有更好的導熱性，可實現更高的功率密度。然而，其單顆初始成本可能高於低功率UV LED；但由於維護和能耗降低，總持有成本通常更低。

10. 常見問題

1. 我可以用高於700 mA的電流驅動此LED嗎？ 峰值電流最高可達1000 mA（脈衝模式），但持續操作超過700 mA可能會超過最高接面溫度。適當的熱管理至關重要。
2. 典型使用壽命是多久？ 可靠性測試確保在700 mA和25°C下可運作1000小時；若接面溫度保持在105°C以下，實際使用壽命可能更長。
3. 我可以將此LED用於水消毒嗎？ 可以，特別是365 nm版本，但務必確保LED已妥善密封以防潮濕。LED本身不防水；系統必須提供環境保護。
4. 建議使用哪種焊錫膏？ 建議使用熔點約217°C的無鉛焊錫。鋼板厚度應為0.1–0.15 mm，以確保適當的焊錫量。
5. 焊接後如何清潔LED？ 使用異丙醇。請勿使用超音波清洗，因為可能損壞矽膠透鏡或焊線。

11. 實務設計案例

案例 1：用於 3D 列印的 UV 固化陣列。 一個由 10 顆 LED（365 nm，1B43 分檔）組成的線性陣列，每顆以 700 mA 驅動，總功率約 52 W。這些 LED 安裝在銅基 MCPCB 上，並採用強制氣冷散熱。該陣列可在 50 mm × 10 mm 的區域內達到 200 mW/cm² 的均勻輻照度。

案例 2：UV 消毒模組。 將四顆 385 nm LED（1B42 分檔）排列成 2×2 陣列，並搭配反射器將光線集中成 30° 光束。此模組用於醫療櫃內的表面消毒，以 500 mA 的電流運作以降低熱負荷。系統內建計時器以確保足夠的 UV 劑量。

12. 基本原則

UV LED 是透過半導體 p-n 接面的電致發光效應產生光線。其主動區域通常基於 AlGaN 或 InGaN 材料，波長由銦/鎵比例決定。陶瓷封裝採用高導熱基板以將熱量從晶片導出，而石英透鏡則提供高 UV 穿透率與機械保護。由於空乏層較薄，此類 LED 對 ESD 較為敏感；因此在製造與組裝過程中，適當的 ESD 防護至關重要。

13. 技術趨勢

UV LED市場正朝向更高功率密度與更低成本的方向發展。未來的發展包括提升壁插效率（目前UVA約在30–40%）、延長使用壽命，以及在嚴苛環境下提高可靠性。多晶片模組在高功率應用中已逐漸普及。此趨勢也包含將UV LED與感測器及物聯網連接整合，應用於智慧消毒系統。隨著技術日趨成熟，UV LED將在更多應用中持續取代傳統水銀燈。