選擇語言

LTPL-W35UV275GH UVC LED 規格書 - 35x35mm 封裝 - 典型6.7V - 峰值波長275nm - 最大功率5.3W - 繁體中文技術文件

LTPL-W35UV275GH 高功率UVC LED技術規格書，專為殺菌與醫療應用設計。具備275nm峰值波長、165mW典型輻射通量及35x35mm封裝。
smdled.org | PDF Size: 0.7 MB
評分： 4.5/5
★ ★ ★ ★ ★
您的評分
您已評價過此文件
PDF文件封面 - LTPL-W35UV275GH UVC LED 規格書 - 35x35mm 封裝 - 典型6.7V - 峰值波長275nm - 最大功率5.3W - 繁體中文技術文件
查看PDF文件 下載PDF 翻譯PDF
首頁 » 文件 » LTPL-W35UV275GH UVC LED 規格書 - 35x35mm 封裝 - 典型6.7V - 峰值波長275nm - 最大功率5.3W - 繁體中文技術文件

1. 產品概述

LTPL-W35UV275GH是一款專為殺菌與醫療應用設計的高效能、節能型紫外線C波段（UVC）發光二極體（LED）。此產品代表固態照明技術的重大進展，為傳統汞燈等紫外線光源提供了可靠且長壽命的替代方案。透過運用LED技術的固有優勢，包括更長的操作壽命、即時開關能力以及設計靈活性，它為消毒系統設計開創了新的可能性。

此UVC LED的主要特色包括其與積體電路（IC）驅動系統的相容性、符合RoHS（有害物質限制）指令，以及無鉛結構。這些特性有助於降低終端使用者的整體營運與維護成本，使其成為連續或間歇性殺菌製程中經濟可行的解決方案。

2. 技術參數深入解析

2.1 絕對最大額定值

本元件在環境溫度（Ta）為25°C時，於以下絕對最大條件下工作。超過這些額定值可能導致永久性損壞。

至關重要的是，應避免LED長時間在逆向偏壓條件下工作，因為這可能導致元件故障。

2.2 電光特性

在Ta=25°C下量測，關鍵性能參數定義了LED的操作行為。

3. 分級代碼系統

LED會根據性能進行分級，以確保一致性。分級代碼標示於包裝上。

3.1 順向電壓（VF）分級

每級容差為±0.1V。

3.2 輻射通量（Φe）分級

每級容差為±7%。

3.3 峰值波長（Wp）分級

每級容差為±3nm。

4. 性能曲線分析

本規格書包含數條對設計工程師至關重要的特性曲線。

4.1 相對光譜分佈

此圖表顯示了不同波長下發出的光強度，確認了以275nm為中心的窄頻UVC輸出，這對於殺菌作用非常有效。

4.2 輻射圖案

極座標圖說明了輻射強度的空間分佈，顯示了寬達160度的發射輪廓。

4.3 相對輻射通量 vs. 順向電流

此曲線展示了驅動電流與光輸出之間的關係。輻射通量隨電流增加而增加，但最終會飽和。在建議的600mA或以下工作，可確保最佳效率與壽命。

4.4 順向電壓 vs. 順向電流

此IV曲線顯示了二極體典型的指數關係。順向電壓隨電流增加而增加，這對於設計恆流驅動電路非常重要。

4.5 熱特性

兩張關鍵圖表顯示了溫度的影響：
1. 相對輻射通量 vs. 接面溫度：UVC LED的輸出對溫度敏感。此曲線顯示光功率隨著接面溫度上升而衰減，突顯了有效熱管理的關鍵需求。
2. 順向電壓 vs. 接面溫度：顯示順向電壓如何隨著接面溫度升高而降低，這可用於間接溫度監測。

4.6 順向電流降額曲線

此圖表定義了最大允許順向電流與環境或外殼溫度的函數關係。為防止超過最大接面溫度，在較高溫度環境下工作時，必須降低驅動電流。

5. 機械與封裝資訊

5.1 外型尺寸

LED封裝的佔位面積約為35mm x 35mm。所有關鍵尺寸，包括透鏡高度和焊墊位置，均在詳細的機械圖中提供，除非另有說明，一般公差為±0.2mm。

5.2 建議PCB焊接焊墊

提供了表面黏著焊墊的詳細焊墊圖案設計。遵循此規格（公差±0.1mm）對於正確焊接、對準和熱性能至關重要。此設計確保了足夠的焊錫圓角和熱緩衝，以應對高功率消耗。

6. 焊接與組裝指南

6.1 迴焊溫度曲線

強烈建議使用低溫表面黏著技術（SMT）。提供特定的迴焊曲線：
- 預熱速率：1-3°C/秒。
- 均溫區溫度：110-140°C，持續60-100秒。
- 迴焊區：高於140°C，持續30-60秒。
- 峰值溫度：不得超過170°C，且高於此溫度的時間最多為10秒。

關鍵是使用熔點低於140°C的鉍基焊錫膏。封裝應僅進行一次迴焊製程。禁止使用烙鐵或加熱板。

6.2 清潔

若焊接後需要清潔，僅應使用酒精類溶劑，如異丙醇。未指定的化學清潔劑可能會損壞LED封裝材料和光學元件。

7. 包裝與處理

7.1 載帶與捲盤規格

LED以壓紋載帶供應，並以覆蓋帶密封，捲繞在7英吋捲盤上。標準捲盤容量最多500顆，部分捲盤最小訂購量為100顆。包裝符合EIA-481-1-B標準。最多允許連續兩個空袋。

8. 可靠度與測試

全面的可靠度測試計畫驗證了LED在各種應力條件下的長期性能。

8.1 可靠度測試條件

測試包括多種電流（350mA、600mA、700mA）下的室溫操作壽命（RTOL）、高/低溫操作壽命（HTOL/LTOL）、濕熱測試（WHTOL）、儲存測試（HTS、LTS、WHTS）以及熱衝擊（TS）。所有操作壽命測試均在LED安裝於指定金屬散熱片上的情況下進行，以確保真實的熱條件。

8.2 失效判定標準

若測試後，元件的參數偏移超出定義的限值，則視為失效：
- 順向電壓（VF）：較初始值增加超過10%。
- 輻射通量（Φe）：下降至低於初始值的50%。
- 峰值波長（Wp）：較初始值偏移超過±2nm。

9. 應用說明與設計考量

9.1 驅動方法

UVC LED必須由恆流源驅動，而非恆壓源。驅動器應能提供所需電流（例如600mA），同時適應所選分級的順向電壓範圍。正確的電流調節對於穩定的光輸出和長壽命至關重要。

9.2 熱管理

這是設計高功率UVC LED時最關鍵的單一環節。典型熱阻10.5 K/W意味著在5.3W消耗下，接面溫度將比焊點高約56°C。必須使用適當尺寸的金屬基板PCB（MCPCB）和外接散熱片，以將接面溫度遠低於110°C的最大值，最好低於80°C，以獲得最佳壽命和輸出穩定性。必須遵循降額曲線。

9.3 光學與安全考量

UVC輻射對人體皮膚和眼睛有害。任何整合此LED的產品都必須包含足夠的屏蔽和安全連鎖裝置，以防止暴露。燈具中使用的材料（例如透鏡、反射器、外殼）必須能抵抗UVC劣化，因為許多塑膠和黏著劑在長時間暴露下會變黃或破裂。

10. 技術比較與優勢

與傳統的汞基UVC燈相比，此固態LED解決方案提供了幾個明顯的優勢：
- 即時開關：無需暖機或冷卻時間，可實現脈衝操作以節省能源。
- 長壽命：LED通常能維持數千小時的有效輸出，減少更換頻率。
- 設計靈活性：體積小和定向輸出允許設計緊湊且針對性的消毒系統。
- 環境安全：不含汞，符合全球環保法規。
- 耐用性：比玻璃燈具更能抵抗物理衝擊和振動。

11. 常見問題（FAQ）

問：此LED的典型壽命是多少？
答：雖然規格書提供了可靠度測試數據（例如1000-3000小時測試），但實際操作壽命（L70 - 輻射通量降至初始值70%的時間）在很大程度上取決於驅動電流和熱管理。在建議條件下（600mA，Tj<80°C），預期壽命可超過10,000小時。

問：我可以用12V電源驅動此LED嗎？
答：不行。您必須使用與LED電壓要求（典型約6.7V）匹配的恆流驅動器。簡單的12V電源會因電流過大而損壞LED。

問：如何為我的應用選擇合適的分級？
答：為獲得最大殺菌效果，請選擇峰值波長最接近265nm（在W1範圍內）的分級。為確保系統性能一致，請同時指定VF和輻射通量分級（例如V2、X3），以確保多個單元間的電氣和光學特性均勻。

問：需要透鏡嗎？
答：LED已具備主透鏡。可根據特定應用需求使用次級光學系統（反射器或額外透鏡）來進一步準直或塑形光束，但該系統必須能抵抗UVC。

12. 工作原理與趨勢

12.1 工作原理

UVC LED透過半導體材料（通常是氮化鋁鎵 - AlGaN）中的電致發光產生光。當施加順向電壓時，電子和電洞在主動區複合，以光子的形式釋放能量。AlGaN材料的特定能隙決定了光子能量，對應於UVC波長（約275nm）。這種短波長、高能量的光被微生物的DNA和RNA吸收，破壞其複製並使其失去活性。

12.2 產業趨勢

UVC LED市場的重點在於提高電光轉換效率（光功率輸出 / 電功率輸入），這直接影響系統尺寸和成本。趨勢包括開發具有更高內部量子效率的外延結構、改善晶片的光提取效率，以及增強封裝設計以降低熱阻。隨著效率提高和成本下降，UVC LED正從利基應用擴展到更廣泛的市場，例如消費、商業和工業領域的水和表面消毒。

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。