LZ1-00UB0R-00U7

LuxiGenTM High Efficiency VIOLET LED Emitter  LZ1‐00UB0R      Key Features     High Efficiency VIOLET (385‐420nm) LED emitter   Ultra‐small foot print – 4.4mm x 4.4mm   Surface mount ceramic package with integrated glass lens   Very low Thermal Resistance (4.2°C/W)   Electrically neutral thermal path   Very high Radiant Flux density   JEDEC Level 1 for Moisture Sensitivity Level   Lead (Pb) free and RoHS compliant       Emitter available on Star MCPCB (optional)  Typical Applications     Ink and adhesive curing   Dental Curing and Teeth Whitening   Counterfeit Identification   Leakage Detection   Sterilization and Medical       DNA Gel  Description    The  LZ1‐00UB0R  VIOLET  LED  emitter  provides  superior  radiometric  power  in  the  wavelength  range  specifically  required for sterilization, dental curing lights, and numerous medical applications.  With a 4.4mm x 4.4mm ultra‐ small footprint, this package provides exceptional optical power density.  The radiometric power performance and  optimal  peak  wavelength  of  this  LED  are  matched  to  the  response  curves  of  dental  resins,  inks  and  adhesives,  resulting  in  a  significantly  reduced  curing  time.  The  patented  design  has  unparalleled  thermal  and  optical  performance.  The high quality materials used in the package are chosen to optimize light output, have excellent  VIOLET resistance, and minimize stresses which results in monumental reliability and radiant flux maintenance.            COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 4  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Part number options    Base part number  Part number  Description  LZ1‐00UB0R‐xxxx  LZ1 emitter  LZ1‐10UB0R‐xxxx  LZ1 emitter on Standard Star MCPCB      Bin kit option codes    Single wavelength bin     Kit number suffix  Min flux Bin  Color Bin Range  Description  00U4  M1  U4   M1 minimum flux; wavelength U4 bin only  00U5  M1 U5  M1 minimum flux; wavelength U5 bin only  00U6  M1 U6  M1 minimum flux; wavelength U6 bin only   00U7  M1  U7  M1 minimum flux; wavelength U7 bin only   00U8  M1  U8  M1 minimum flux; wavelength U8 bin only    COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 5  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Radiant Flux Bins    Table 1:    Bin Code  Minimum  Radiant Flux (Φ)  @ IF = 700mA [1]  (mW)  Maximum  Radiant Flux (Φ)  @ IF = 700mA [1]  (mW)          M1  1100  1375      N1  1375  1760      Notes for Table 1:  1. Radiant flux performance is measured at specified current, 10ms pulse width, Tc = 25oC.  LED Engin maintains a tolerance of ± 10% on flux measurements.      Peak Wavelength Bins    Table 2:    Bin Code  Minimum  Peak Wavelength (λP)  @ IF = 700mA [1]  (nm)  Maximum  Peak Wavelength (λP)  @ IF = 700mA [1]  (nm)          U4  385  390      U5  390  395      U6  395  400      U7  400  405      U8  405  410      Notes for Table 2:  1. Peak wavelength is measured at specified current, 10ms pulse width, Tc=25oC. LED Engin maintains a tolerance of ± 2.0nm on peak wavelength  measurements.      Forward Voltage Bins    Table 3:    Bin Code  Minimum  Forward Voltage (VF)  @ IF = 700mA [1]  (V)  Maximum  Forward Voltage (VF)  @ IF = 700mA [1]  (V)    3.20  4.20        0      Notes for Table 3:  1. Forward voltage is measured at specified current, 10ms pulse width, Tc=25oC. LED Engin maintains a tolerance of ± 0.04V for forward voltage measurements.      COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 6  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Absolute Maximum Ratings  Table 4:  Parameter  Symbol  DC Forward Current   [1]   Peak Pulsed Forward Current [2]    Value  Unit  I F  1000  mA  IFP  1000  mA  Reverse Voltage  VR  See Note 3  V  Storage Temperature  Tstg  ‐40 ~ +150  °C  Junction Temperature  TJ  130  °C  Soldering Temperature   Tsol  260  °C  [4]   Notes for Table 4:  1.  Maximum DC forward current is determined by the overall thermal resistance and ambient temperature. Follow the curves in Figure 11 for current derating.  2:  Pulse forward current conditions:  Pulse Width ≤ 10msec and Duty Cycle ≤ 10%.  2. LEDs are not designed to be reverse biased.  3. Tj‐max 130C was tested while Tc‐max 70C  Solder conditions per JEDEC 020D. See Reflow Soldering Profile Figure 3  LED Engin recommends taking reasonable precautions towards possible ESD damages and handling the LZ1‐00UB0R in an electrostatic protected area (EPA).   An EPA may be adequately protected by ESD controls as outlined in ANSI/ESD S6.1.  4.   5.      Optical Characteristics @ TC = 25°C    Table 5:        Parameter  Symbol    Typical    Unit  385‐390nm 390‐400nm 400‐410nm 410‐420nm      Radiant Flux (@ IF = 700mA)  Φ  1350  1350  1230  1230  mW      Radiant Flux (@ IF = 1000mA)  Φ  1822  1822  1660  mW      Peak Wavelength   λP  385  395  405  1660  415  nm      Viewing Angle [2]  Degrees      Total Included Angle [3]  Degrees    [1]   2Θ1/2  68    Θ0.9V  100      Notes for Table 5:  1. When operating the VIOLET LED, observe IEC 60825‐1 class 3B rating.  Avoid exposure to the beam.  2. Viewing Angle is the off axis angle from emitter centerline where the radiometric power is ½ of the peak value.  3. Total Included Angle is the total angle that includes 90% of the total radiant flux.      Electrical Characteristics @ TC = 25°C    Table 6:    Parameter  Symbol  Typical  Unit      Forward Voltage (@ IF = 700mA)  VF  3.7  V      Forward Voltage (@ IF = 1000mA)  VF  3.9  V      Temperature Coefficient  of Forward Voltage  ΔVF/ΔTJ  ‐2.2  mV/°C      Thermal Resistance  (Junction to Case)  RΘJ‐C  4.2  °C/W    COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 7  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin   IPC/JEDEC Moisture Sensitivity Level    Table 7 ‐ IPC/JEDEC J‐STD‐20D.1 MSL Classification:        Floor Life  Soak Requirements  Standard  Accelerated  Level  Time  Conditions  Time (hrs)  Conditions  Time (hrs)  Conditions  1  Unlimited  ≤ 30°C/  85% RH  168  +5/‐0  85°C/  85% RH  n/a  n/a    Notes for Table 7:  1. The standard soak time includes a default value of 24 hours for semiconductor manufacturer’s exposure time (MET) between bake and bag and the  floor life of maximum time allowed out of the bag at the end user of distributor’s facility.  COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 8  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Mechanical Dimensions (mm)      Pin Out  Pad  Function  1  Anode  2  Cathode  3  Cathode  4  Anode  5 [2]  Thermal                            Figure 1:  Package outline drawing.    Notes for Figure 1:  1. Unless otherwise noted, the tolerance = ± 0.20 mm.  2. Thermal contact, Pad 5, is electrically neutral.  3. Tc point = index mark    Recommended Solder Pad Layout (mm)        Non‐pedestal MCPCB Design                     Pedestal MCPCB Design    Figure  2a:   Recommended solder pad layout for anode, cathode, and thermal pad for non‐pedestal and pedestal design    Note for Figure 2a:  1. Unless otherwise noted, the tolerance = ± 0.20 mm.  2. Pedestal MCPCB allows the emitter thermal slug to be soldered directly to the metal core of the MCPCB. Such MCPCB eliminate the high thermal resistance  dielectric layer that standard MCPCB technologies use in between the emitter thermal slug and the metal core of the MCPCB, thus lowering the overall system  thermal resistance.   3. LED Engin recommends x‐ray sample monitoring for solder voids underneath the emitter thermal slug. The total area covered by solder voids should be less  than 20% of the total emitter thermal slug area. Excessive solder voids will increase the emitter to MCPCB thermal resistance and may lead to higher failure  rates due to thermal over stress.  4. This emitter is compatible with all LZ1 MCPCBs provided that the MCPCB design follows the recommended solder mask layout (Figure 2b).  COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 9  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Recommended Solder Mask Layout (mm)      Non‐pedestal MCPCB Design                  Pedestal MCPCB Design    Figure 2b:  Recommended solder mask opening for anode, cathode, and thermal pad for non‐pedestal and pedestal design    Note for Figure 2b:  1.  Unless otherwise noted, the tolerance = ± 0.20 mm.      Recommended 8mil Stencil Apertures Layout (mm)        Figure 2c:  Recommended solder mask opening for anode, cathode, and thermal pad for non‐pedestal and pedestal design    Note for Figure 2c:  1. Unless otherwise noted, the tolerance = ± 0.20 mm  . COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 10  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Reflow Soldering Profile                                                  Figure 3:  Reflow soldering profile for lead free soldering.      Typical Radiation Pattern  100% 90% 80% Relatiive Intensity                                               70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% ‐90 ‐80 ‐70 ‐60 ‐50 ‐40 ‐30 ‐20 ‐10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Angular Displacement (Degrees) Figure 4:  Typical representative spatial radiation pattern        COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 11  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Typical Relative Spectral Power Distribution  1.0 0.9 0.8 Relative Spectral Power                                                 0.7 0.6 0.5 0.4  385nm 0.3  395nm 0.2  405nm 0.1 0.0 340 360 380 400 420 440 460 Wavelength (nm) Figure 5:  Typical relative spectral power vs. wavelength @ TC = 25°C.      Typical Forward Current Characteristics  1200 IF ‐ Forward Current (mA)                                           1000 800 600 400 200 0 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 VF ‐ Forward Voltage (V) Figure 6:  Typical forward current vs. forward voltage @ TC = 25°C.        COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 12  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Typical Normalized Radiant Flux over Current                                            160% Relative Radiant Flux 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 0 200 400 600 800 1000 1200 Forward Current (mA) Figure 7:  Typical normalized radiant flux vs. forward current @ TC = 25°C.      Typical Normalized Radiant Flux over Temperature  120% Normalized Radiant Flux 100% 80% 60%  385nm 40%  395nm  405nm 20% 0% 0 20 40 60 80 100 120 TC ‐ Case Temperature (°C)   Figure 8:  Typical normalized radiant flux vs. case temperature @700mA        COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 13  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Typical Peak Wavelength Shift over Current  3.0 Peak Wavelength Shift (nm)                                           2.0 1.0 0.0 ‐1.0 ‐2.0 ‐3.0 0 200 400 600 800 1000 1200 Forward Current (mA) Figure 9:  Typical peak wavelength shift vs. forward current @ Tc = 25°C      Typical Peak Wavelength Shift over Temperature  5.0 4.0 Peak Wavelength Shift (nm)                                               3.0 2.0 1.0 0.0 ‐1.0 ‐2.0 0 25 50 75 100 Case Temperature (°C) Figure 10:  Typical peak wavelength shift vs. case temperature @700mA        COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 14  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Current De‐rating  1200 1000 IF ‐ Forward Current (mA)                                                 800 700 600 RΘJA =   9°C/W 400 RΘJA = 11°C/W RΘJA = 13°C/W 200 0 0 25 50 75 100 TA ‐ Ambient Temperature (°C) 125 (TJ(MAX) =  130) 150 Figure 11:  Maximum forward current vs. ambient temperature based on TJ(MAX) = 130°C.    Notes for Figure 11:  1. RΘJ‐C [Junction to Case Thermal Resistance] for the LZ1‐00UB0R is typically 4.2°C/W.  2. RΘJ‐A [Junction to Ambient Thermal Resistance] = RΘJ‐C + RΘC‐A [Case to Ambient Thermal Resistance].  COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 15  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  Emitter Tape and Reel Specifications (mm)                                              Figure 12:  Emitter carrier tape specifications (mm).                                                              Ø 178mm (SMALL REEL)  Ø 330mm (LARGE REEL)  Figure 13:  Emitter reel specifications (mm).  Notes:  1. Small reel quantity: up to 500 emitters  2. Large reel quantity: 501‐2500 emitters.  3. Single flux bin and single wavelength bin per reel.  COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 16  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  LZ1 MCPCB Family  Part number  Type of MCPCB  Diameter (mm)  LZ1‐1xxxxx  1‐channel Star  19.9  Emitter + MCPCB  Typical VF  Thermal Resistance  (V)  (°C /W)  4.2 + 1.5 = 5.7  3.7  Typical IF  (mA)  700      Mechanical Mounting of MCPCB      MCPCB bending should be avoided as it will cause mechanical stress on the emitter, which could lead to  substrate cracking and subsequently LED dies cracking.  To avoid MCPCB bending:  o Special attention needs to be paid to the flatness of the heat sink surface and the torque on the screws.   o Care must be taken when securing the board to the heat sink. This can be done by tightening three M3  screws (or #4‐40) in steps and not all the way through at once. Using fewer than three screws will  increase the likelihood of board bending.  o It is recommended to always use plastics washers in combinations with the three screws.  o If non‐taped holes are used with self‐tapping screws, it is advised to back out the screws slightly after  tightening (with controlled torque) and then re‐tighten the screws again.    Thermal interface material       To properly transfer heat from LED emitter to heat sink, a thermally conductive material is required when  mounting the MCPCB on to the heat sink.   There are several varieties of such material: thermal paste, thermal pads, phase change materials and thermal  epoxies. An example of such material is Electrolube EHTC.   It is critical to verify the material’s thermal resistance to be sufficient for the selected emitter and its operating  conditions.    Wire soldering      To ease soldering wire to MCPCB process, it is advised to preheat the MCPCB on a hot plate of 125‐150oC.  Subsequently, apply the solder and additional heat from the solder iron will initiate a good solder reflow. It is  recommended to use a solder iron of more than 60W.   It is advised to use lead‐free, no‐clean solder. For example:  SN‐96.5 AG‐3.0 CU 0.5 #58/275 from Kester (pn:  24‐7068‐7601)    COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 17  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  LZ1‐1xxxxx  1 channel, Standard Star MCPCB (1x1) Dimensions (mm)        Notes:   Unless otherwise noted, the tolerance = ± 0.2 mm.   Slots in MCPCB are for M3 or #4‐40 mounting screws.   LED Engin recommends plastic washers to electrically insulate screws from solder pads and electrical traces.   LED Engin recommends using thermal interface material when attaching the MCPCB to a heat sink.   The thermal resistance of the MCPCB is: RΘC‐B 1.5°C/W      Components used    MCPCB:      HT04503        (Bergquist)  ESD/TVS Diode:  BZT52C5V1LP‐7      (Diodes, Inc., for 1 LED die)          VBUS05L1‐DD1      (Vishay Semiconductors, for 1 LED die)      Pad layout  MCPCB  Ch.  String/die  Function  Pad  1,2,3  Cathode ‐ 1  1/A  4,5,6  Anode +     COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 18  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin  About LED Engin    LED Engin, an OSRAM business based in California’s Silicon Valley, develops, manufactures, and sells advanced LED  emitters, optics and light engines to create uncompromised lighting experiences for a wide range of  entertainment, architectural, general lighting and specialty applications.  LuxiGenTM multi‐die emitter and  secondary lens combinations reliably deliver industry‐leading flux density, upwards of 5000 quality lumens to a  target, in a wide spectrum of colors including whites, tunable whites, multi‐color and UV LEDs in a unique patented  compact ceramic package. Our LuxiTuneTM series of tunable white lighting modules leverage our LuxiGen emitters  and lenses to deliver quality, control, freedom and high density tunable white light solutions for a broad range of  new recessed and downlighting applications. The small size, yet remarkably powerful beam output and superior in‐ source color mixing, allows for a previously unobtainable freedom of design wherever high‐flux density, directional  light is required. LED Engin is committed to providing products that conserve natural resources and reduce  greenhouse emissions; and reserves the right to make changes to improve performance without notice.    For more information, please contact LEDE‐Sales@osram.com or +1 408 922‐7200.    COPYRIGHT © 2019 LED ENGIN. ALL RIGHTS RESERVED.                                                                                                                                           LZ1‐00UB0R (0.2 – 7/22/19) 19  LED Engin  |  651 River Oaks Parkway  |  San Jose, CA  95134  USA  |  ph +1 408 922 7200  |  em  LEDE‐Sales@osram.com  |  www.osram.us/ledengin