UV LED RF-C37P6-URF-AR 規格書 - 尺寸 3.7x3.7x3.45mm - 順向電壓 4.5-7.5V - 功率 3.8W - 峰值波長 275nm - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

本文件提供一款高可靠性、高功率紫外線 (UV) LED 的詳細技術規格，專為消毒、殺菌及空氣淨化應用而設計。此元件採用 3.7mm x 3.7mm x 3.45mm 的緊湊型表面貼裝封裝，具有 60 度的視角，可有效整合至各種電子組件中。產品符合 RoHS 標準，並歸類為濕度敏感等級 3，確保與標準 SMT 組裝及回流焊接製程相容。在 350mA 條件下，最大功耗為 3.8W，順向電壓範圍為 4.5V 至 7.5V，使此 UV LED 能在嚴苛環境中提供可靠性能。

2. 技術參數深入解析

2.1 光電特性 (在 25°C、350mA 條件下)

順向電壓 (VF) 分為四個檔位：F02 (4.5-5.5V)、F03 (5.5-6.5V，典型值 6.3V)、F04 (6.5-7.5V)。反向電流 (IR) 在 VR=10V 時極小，檔位 1H05 至 1H08 涵蓋 5µA 至 40µA。總輻射通量 (Φe) 範圍為 270mW 至 275mW (檔位 UA35) 或 275-280mW (檔位 UA36)。峰值波長 (λp) 典型值為 275nm (範圍 270-280nm)。光譜半寬度 (Δλ) 為 8-12nm，視角 60 度，熱阻 (RTHJ-S) 最大值為 45°C/W。

2.2 絕對最大額定值

最大功耗為 3.8W，峰值順向電流 (1/10 工作週期，0.1ms 脈衝) 為 500mA，反向電壓為 10V。靜電放電 (HBM) 耐受電壓為 1000V。工作溫度範圍為 -40°C 至 +45°C，儲存溫度範圍為 -20°C 至 +65°C，接面溫度最高為 60°C。必須注意確保運作時接面溫度不超過此限制。

2.3 分檔系統

產品按順向電壓 (F02-F04)、反向電流 (1H05-1H08) 及輻射通量 (UA35、UA36) 進行分類。峰值波長以 275nm 為中心，公差為 ±2nm。量測公差：VF ±0.1V，波長 ±2nm，輻射通量 ±10%。客戶應根據其系統需求選擇合適的檔位。

3. 性能曲線分析

3.1 順向電壓 vs. 順向電流

I-V 曲線顯示在 350mA 時，典型順向電壓約為 6.1V，斜率陡峭表示動態電阻低。在 100mA 時，VF 降至約 5.9V；在 500mA 時，升至約 6.5V。

3.2 相對功率 vs. 順向電流

相對強度在 0 至 500mA 區間內幾乎隨電流線性增加，在 500mA 運作時達到 350mA 時數值的約 150%。這允許在限制範圍內短時間超驅動。

3.3 峰值波長 vs. 順向電流

峰值波長隨電流略有偏移：在 100mA 時，λp ≈ 274.0nm；在 500mA 時，λp ≈ 274.8nm。在整個電流範圍內，此偏移很小 (約 0.8nm)，顯示良好的波長穩定性。

3.4 溫度相依性

最大順向電流隨焊點溫度升高而降低：在 Ts=25°C 時，最大電流為 500mA；在 Ts=50°C 時，降至約 300mA；在 Ts=100°C 時，電流應為零。適當的熱管理對於維持性能至關重要。

3.5 光譜分佈

光譜分佈以 275nm 為中心，半高全寬約為 10nm。輸出主要位於 UVC 範圍 (200-280nm)，因此對殺菌應用非常有效。

3.6 輻射圖案

輻射圖顯示近似朗伯體分佈，強度在約 ±30° 時降至 50%，在 ±90° 時接近零。這提供了 60° 的均勻照明角度。

4. 機械與封裝資訊

4.1 封裝尺寸

俯視圖顯示主體尺寸為 3.70mm x 3.70mm，高度為 3.45mm。側視圖顯示中心透鏡高於基座 1.20mm。底視圖顯示兩個大的散熱/電氣焊墊：陽極焊墊為 3.20mm x 2.20mm，陰極焊墊為 3.20mm x 1.20mm，兩者間距為 0.50mm。極性標示於底部。

4.2 焊接圖案 (建議焊墊設計)

建議的 PCB 焊盤圖案：陽極焊墊 3.70mm x 3.20mm，陰極焊墊 3.70mm x 1.20mm，兩者間距 0.50mm。這可確保良好的熱與電氣接觸。除非另有標註，所有尺寸單位為毫米，公差為 ±0.2mm。

4.3 極性識別

極性在底視圖中透過陽極側的 "+" 標記指示。元件也透過載帶上的極性標記進行標示。

5. 焊接與組裝指南

5.1 回流焊接曲線

建議的回流曲線：預熱從 150°C 到 200°C，持續 60-120 秒；在最多 60 秒內升溫至 217°C (TL)；然後峰值溫度 260°C 最多 10 秒 (tp)。冷卻速率不得超過 6°C/s。從 25°C 到峰值的總時間應在 8 分鐘內。不超過兩次回流循環；若兩次循環間隔超過 24 小時，請先烘烤 LED。

5.2 手工焊接

手工焊接：烙鐵溫度低於 300°C，時間少於 3 秒，僅一次。焊接時請勿對矽膠透鏡施加壓力。

5.3 維修與重工

不建議在焊接後進行維修。若不可避免，請使用雙頭烙鐵，並確認 LED 特性保持不變。

5.4 操作注意事項

LED 的矽膠封裝材質柔軟；避免對頂部表面施加機械應力。請勿安裝在翹曲的 PCB 上，或在焊接後彎曲電路板。避免快速冷卻。採取適當的 ESD 預防措施 (此元件通過 1000V HBM，但仍需保護)。

6. 包裝與訂購資訊

6.1 包裝規格

元件以編帶與捲盤包裝：每盤 500 個。載帶間距 4.0mm，寬度 12.0mm，口袋尺寸可容納 3.7mm 主體。捲盤直徑 178mm，寬度 12mm，輪轂直徑 60mm，主軸孔徑 13.0mm。

6.2 標籤資訊

每個捲盤都貼有標籤，包含：料號、規格號碼、批號、分檔代碼 (包含 Φe、VF、WLP 檔位)、數量及日期。標籤上也包含 ESD 注意標誌。

6.3 防潮包裝

捲盤密封在防潮袋內，附有乾燥劑和溼度指示卡。開封前儲存：≤30°C、≤75%RH，最長 1 年。開封後：≤30°C、≤60%RH，最長 24 小時。若超過時間，請在 60±5°C 下烘烤 ≥24 小時。

7. 應用建議

7.1 典型應用

此 UV LED 專為消毒 (水、空氣、表面)、醫療設備殺菌及空氣淨化系統最佳化。其緊湊尺寸與高輻射通量使其可整合至可攜式與固定式裝置中。

7.2 設計考量

為確保可靠運作，請確保足夠的散熱：45°C/W 的熱阻意味著在 3.8W 時，接面至焊點溫升為 171°C，已超過 60°C 的接面限制。因此，實際功率必須降額 (例如 350mA 約產生 2.2W，溫升 99°C，仍超過限制；適當的熱管理至關重要)。使用串聯電阻或恆流驅動器以防止熱失控。避免反向電壓條件。

7.3 材料相容性

LED 對硫、溴、氯及揮發性有機化合物 (VOCs) 敏感。確保周圍材料含有<100ppm 硫，<溴與氯各 900ppm，總鹵素<1500ppm。避免使用會釋放有機蒸氣的黏合劑。

8. 可靠性與測試

8.1 可靠性測試項目

此產品已通過：回流焊接 (260°C，3 次)、熱衝擊 (-40°C 至 100°C，100 次循環) 及壽命測試 (25°C，350mA，1000 小時)。所有測試均以 0/1 為接受標準 (零失效容許)。失效標準：VF > U.S.L.×1.1，IR > U.S.L.×2.0，Φe

8.2 儲存與操作

請在受控條件下存放於原始包裝中。開封後請在 24 小時內使用，或先烘烤再使用。操作時請使用 ESD 防護，並避免觸碰透鏡。

9. 技術比較

與標準 SMD UV LED 相比，此產品在高功率 (最大 3.8W) 與緊湊尺寸 (3.7x3.7mm) 之間取得了平衡。60 度的視角比許多深紫外 LED (通常為 30-45°) 更寬，可提供更廣的覆蓋範圍。45°C/W 的熱阻在此封裝尺寸下具有競爭力。順向電壓檔位可針對特定驅動電壓 (例如 6V 或 12V 系統) 進行選擇。在 350mA 時約 275mW 的輻射通量，對於此封裝的 UVC LED 而言是典型的，適用於消毒應用。

10. 常見問題

1. 峰值波長是多少？峰值波長以 275nm (典型值) 為中心，位於 UVC 殺菌範圍內。
2. 我可以讓此 LED 連續在 500mA 下運作嗎？不行，500mA 的絕對最大額定值是針對脈衝 (0.1ms，10% 工作週期) 而定。除非提供極佳的冷卻，否則連續在 500mA 下運作將超過接面溫度限制。
3. 建議的驅動電流是多少？350mA 是典型的測試條件，並且建議在適當散熱下用於連續運作。較低的電流 (例如 200-300mA) 可延長壽命並提高效率。
4. 此 LED 是否需要散熱片？是的，由於高功耗與熱阻，散熱片或導熱墊對於在 350mA 下將焊點溫度保持在 45°C 以下至關重要。
5. 順向電壓的分檔為何？檔位 F02 (4.5-5.5V)、F03 (5.5-6.5V)、F04 (6.5-7.5V)。請根據您的電源電壓使用適當的限流元件。
6. 可以用於水消毒嗎？可以，275nm 波長對於滅活水中的細菌和病毒是有效的，前提是設計包含適當的光學耦合與冷卻。

11. 實際應用範例

11.1 空氣淨化單元

使用此 UV LED 的空氣淨化器可設計為採用簡單的恆流驅動器 (350mA)，並將小型散熱片固定於金屬外殼上。60 度的光束角可均勻照射光觸媒濾網。對於小型房間的裝置，一個或兩個 LED 即足夠。

11.2 可攜式殺菌棒

電池供電殺菌器：使用三個 LED 串聯，搭配升壓轉換器提供約 18V/350mA。緊湊封裝 (3.7mm) 可實現纖細的棒狀設計。包含石英視窗和近接感測器以確保安全。

11.3 表面消毒模組

對於輸送帶殺菌，可將此類 LED 拼接成陣列。以載帶 12mm 間距為基礎，可設計出覆蓋 100mm 寬輸送帶的陣列。需要透過鋁基板進行適當的熱管理。

12. 原理介紹

UVC LED 透過半導體材料 (通常為 AlGaN) 中的電致發光產生光線。當施加順向電壓時，電子與電洞在主動區復合，釋放能量對應於能隙的光子。275nm 波長對應約 4.5eV 的光子能量。深紫外光會破壞微生物的 DNA/RNA，阻止其複製並導致失活。此物理原理是消毒應用的基礎。

13. 發展趨勢

UVC LED 市場正朝著更高效率 (目前 WPE >5%，目標 >10%)、更長壽命 (>10,000 小時) 及更低每毫瓦成本的方向發展。封裝尺寸在維持功率的同時不斷縮小。此 3.7mm 封裝代表成熟的設計；未來趨勢包括晶片級封裝與整合式光學。此外，汞燈的毒性問題正推動基於 LED 的 UV 系統在醫療、工業及消費市場中的應用。