SMD LED 23-21/R6C-AM1N2AY/2A Datasheet - Ukubwa 2.3x2.1mm - Voltage 1.55-2.15V - Rangi Nyekundu (632nm) - Nguvu 60mW - Waraka wa Kiufundi wa Kiingereza

1. Mchakato wa Bidhaa

23-21 SMD LED ni diode inayotoa mwanga, ndogo na inayowekwa kwenye uso, iliyoundwa kwa matumizi ya kisasa ya kielektroniki yanayohitaji taa ya kuashiria au taa ya nyuma ya skrini yenye kuaminika katika nafasi zilizo na ukomo. Sehemu hii inawakilisha maendeleo makubwa ikilinganishwa na aina za zamani za LED zenye muundo wa risasi, ikitoa faida kubwa kwa upande wa ukubwa wa bodi, ufanisi wa usanikishaji, na ukubwa wa bidhaa ya mwisho.

1.1 Faida Kuu na Uwekaji wa Bidhaa

The primary advantage of the 23-21 SMD LED lies in its miniature footprint. With dimensions of approximately 2.3mm x 2.1mm, it enables significant reductions in printed circuit board (PCB) size. This directly translates to higher component packing density, allowing for more complex functionality within a smaller overall device profile. The reduced storage space requirements for both the components themselves and the finished assemblies offer logistical and cost benefits. Furthermore, the lightweight nature of the SMD package makes it an ideal candidate for portable and miniature applications where weight is a critical factor, such as in wearable technology, compact consumer electronics, and miniaturized control panels.

Bidhaa imekusudiwa kuwa kiashiria cha matumizi ya jumla na suluhisho la taa ya nyuma. Haikusudiwa kwa mwanga wa nguvu ya juu, bali kwa udhihirisho wa hali, taa ya nyuma ya ishara, na mwanga wa mazingira wa kiwango cha chini ambapo rangi thabiti na utendaji unaotegemewa ni muhimu zaidi.

1.2 Muhtasari wa Vipengele Muhimu

• Ufungaji: Inapatikana kwenye mkanda wa 8mm uliowekwa kwenye makorokoro yenye kipenyo cha inchi 7, unaolingana na vifaa vya kawaida vya usanikishaji vya kuchukua-na-kuweka kiotomatiki.
• Ulinganifu wa Mchakato: Inalingana kabisa na mchakato kuu wa infrared (IR) na reflow soldering ya vapor phase.
• Aina: Aina ya rangi moja, inayotoa mwanga mwekundu mkali.
• Uzingatiaji wa Mazingira: The product is Pb-free (lead-free), compliant with the RoHS (Restriction of Hazardous Substances) directive, compliant with EU REACH regulations, and meets halogen-free standards (Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa Kina na wa Kusudi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kusudi wa vigezo vya umeme, vya nuru na vya joto vilivyobainishwa kwenye karatasi ya data. Kuelewa mipaka hii ni muhimu kwa muundo thabiti wa saketi.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango vya Juu Kabisa hufafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi yake kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Haya si hali za uendeshaji.

• Reverse Voltage (V_R): Kutumia voltage ya bias ya kinyume inayozidi thamani hii inaweza kusababisha kuvunjika kwa kiunganishi.
• Mkondo wa Mbele Unaendelea (I_F): 25mA. Hii ndiyo mkondo wa juu zaidi wa DC unaoweza kupitishwa kwenye LED kwa mfululizo kwenye halijoto ya mazingira (T_a) ya 25°C.
• Peak Forward Current (I_FP): 60mA. This higher current is permissible only under pulsed conditions, specifically at a duty cycle of 1/10 and a frequency of 1kHz. It is useful for brief, high-intensity flashes but must not be used for DC operation.
• Power Dissipation (P_d): 60mW. Hii ndiyo kiwango cha juu cha nguvu ambacho kifaa kinaweza kutupilia mbali kama joto. Kuzidi kikomo hiki, kwa kawaida kwa kuendesha kwa mkondo wa juu sana au kwa joto la mazingira la juu sana, kutaongeza joto la makutano na kudhoofisha utendakazi au kusababisha kushindwa.
• Utoaji Umeme wa Tuli (ESD): Human Body Model (HBM) 2000V. Ukadiriaji huu unaonyesha kiwango cha wastani cha uthabiti wa ESD. Tahadhari za kawaida za usindikaji wa ESD (utumiaji wa vituo vya kazi vilivyowekwa ardhini, mikanda ya mkono) bado zinahitajika wakati wa usanikishaji na usindikaji.
• Joto la Uendeshaji (T_opr): -40°C to +85°C. The LED is designed to function within this ambient temperature range.
• Storage Temperature (T_stg): -40°C hadi +90°C.
• Joto la Kuuza: Kifaa kinaweza kustahimili kuuzwa kwa kurejesha joto la kilele cha 260°C kwa hadi sekunde 10, au kuuzwa kwa mkono kwa 350°C kwa hadi sekunde 3 kwa kila terminal.

2.2 Electro-Optical Characteristics

These parameters are measured at a standard test condition of T_a=25°C and a forward current (I_F) of 5mA, unless otherwise specified. They define the typical performance of the device.

• Luminous Intensity (I_v): Inatungo ya Mwanga (I) huanzia kiwango cha chini cha 18.0 mcd hadi kiwango cha juu cha 45.0 mcd. Thamani halisi kwa kitengo maalum inategemea msimbo wake wa bin (angalia Sehemu ya 3). Thamani ya kawaida haijatajwa, ikionyesha tofauti kubwa katika uenezi wa uzalishaji.
• Pembe ya Kuona (2θ_1/2): Digrii 130. Hii ndio pembe kamili ambayo ukali wa mwanga hupungua hadi nusu ya thamani yake ya kilele. Pembe ya digrii 130 inaonyesha muundo wa kutazama mpana kiasi, unaofaa kwa viashiria vinavyohitaji kuonekana kutoka kwa pembe mbalimbali.
• Peak Wavelength (λ_p): 632 nm (kawaida). Hii ndio urefu wa wimbi ambapo pato la nguvu ya wigo ni la juu zaidi.
• Dominant Wavelength (λ_d): Inaanzia 617.5 nm hadi 633.5 nm. Urefu huu wa wimbi unalingana na rangi inayoonekana ya mwanga na ni muhimu zaidi kwa matumizi ya kupima rangi kuliko urefu wa wimbi wa kilele. Mfumo wa binning huweka vifaa katika makundi kulingana na kigezo hiki.
• Upana wa Wigo wa Mwangaza (Δλ): 20 nm (kawaida). Hii ni upana wa wigo unaotolewa kwenye nusu ya nguvu yake ya juu zaidi. Thamani ya 20nm ni sifa ya LED nyekundu zenye msingi wa AlGaInP, ikionyesha rangi nyekundu iliyosafishwa na iliyojazwa kiasi.
• Voltage ya Mbele (V_F): Inaanzia 1.55V hadi 2.15V kwa I_F=5mA. Kigezo hiki pia kimegawanywa katika makundi (angalia Sehemu ya 3). Voltage ya mbele ya chini ni faida muhimu kwa saketi zinazoendeshwa na betri za voltage ya chini.
• Mkondo wa Kinyume (I_R): Upeo wa 10 µA kwenye V_R=5V. Hii inabainisha mkondo wa juu wa uvujaji wakati kifaa kiko katika upendeleo wa kinyume.

Kumbuka kuhusu Uvumilivu: Karatasi ya data inabainisha uvumilivu tofauti kwa vigezo muhimu: Ukubwa wa Mwanga (±11%), Urefu wa Wimbi Kuu (±1nm), na Voltage ya Mbele (±0.1V). Uvumilivu huu unatumika juu ya masafa ya bin na lazima izingatiwe katika uchambuzi wa uvumilivu mkali zaidi.

3. Binning System Explanation

Ili kuhakikisha uthabiti katika uzalishaji mkubwa, LED zinasagwa katika mabini ya utendaji. Hii inawawezesha wabunifu kuchagua sehemu zinazokidhi vigezo maalum vya chini kwa matumizi yao.

3.1 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Ukubwa wa Mwanga

Vifaa vimepangwa katika makundi manne (M1, M2, N1, N2) kulingana na nguvu ya mwanga iliyopimwa kwa I_F=5mA.

• M1: 18.0 – 22.5 mcd
• M2: 22.5 – 28.5 mcd
• N1: 28.5 – 36.0 mcd
• N2: 36.0 – 45.0 mcd

Uchaguzi wa bin ya juu zaidi (mfano, N2) unahakikisha LED yenye mwangaza zaidi lakini inaweza kuwa na gharama kubwa zaidi. Kwa matumizi ambapo mwangaza kamili sio muhimu sana lakini uthabiti kati ya viashiria vingi ni muhimu, kubainisha bin moja ni muhimu.

3.2 Kugawa Katika Makundi Kulingana na Urefu wa Wimbi Kuu

Uwiano wa rangi unadhibitiwa kupitia vichujio vinne vya urefu wa wimbi (E4, E5, E6, E7). Hii ni muhimu sana kwa matumizi ambapo LED nyingi hutumiwa pamoja na lazima zionekane sawa kwa rangi.

• E4: 617.5 – 621.5 nm (more orange-red)
• E5: 621.5 – 625.5 nm
• E6: 625.5 – 629.5 nm
• E7: 629.5 – 633.5 nm (nyekundu safi zaidi)

3.3 Forward Voltage Binning

Three voltage bins (00, 0, 1) help in designing efficient current-limiting circuits, especially in parallel LED arrays where voltage matching can improve current sharing.

• 00: 1.55 – 1.75 V
• 0: 1.75 – 1.95 V
• 1: 1.95 – 2.15 V

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendaji

Ingawa karatasi ya data inarejelea "Mikondo ya Kawaida ya Tabia ya Umeme-Optiki," michoro maalum haijatolewa katika maandishi. Kulingana na tabia ya kawaida ya LED na vigezo vilivyotolewa, tunaweza kudhania uhusiano unaowezekana.

4.1 Uhusiano wa Sasa-Voltage (I-V) Uliohitimishwa

Voltage ya mbele (V_F) imebainishwa kwa 5mA. Kwa LED nyekundu ya kawaida ya AlGaInP, mkunjo wa I-V ni wa kielelezo. Kuendesha LED kwa mkondo chini ya 5mA kutaleta V ya chini kwa uwiano._F (mfano, ~1.8-2.0V kwa 2mA). Kuendesha kwa mkondo wa juu unaoendelea wa 25mA kutasababisha V_F kuongezeka, pengine hadi thamani karibu na kikomo cha juu cha anuwai yake ya bin au kidogo juu kutokana na joto la upinzani katika semikondukta na viunganisho. Kizuizi cha mfululazi lazima kitumike kila wakati ili kudhibiti mkondo, kwani upinzani wa mwendo wa LED ni mdogo sana na ongezeko dogo la voltage husababisha ongezeko kubwa la mkondo, na kuhatarisha kukimbia kwa joto.

4.2 Ukubwa wa Mwanga dhidi ya Sasa (L-I)

Mwangaza wa mwanga ni takribani sawia na mkondo wa mbele katika safu ya mkondo wa chini hadi wa kati (hadi ~20mA kwa vifaa kama hivyo). Mwangaza uliokadiriwa ni kwa 5mA. Uendeshaji kwa 20mA kwa kawaida unazalisha mwangaza takribani mara 3.5 hadi 4 zaidi, lakini hii lazima uthibitishwe dhidi ya kikomo cha juu cha utupaji wa nguvu (60mW). Kwa 20mA na V_F ya 2.0V, utupaji wa nguvu ni 40mW, ambao uko ndani ya kikomo kwa 25°C. Hata hivyo, ufanisi (utoaji wa mwanga kwa wati ya umeme) mara nyingi hupungua kwa mikondo ya juu kutokana na joto lililoongezeka.

4.3 Utegemezi wa Joto

Vigezo muhimu vinahisi joto:

• Voltage ya Mbele (V_F): Hupungua kwa kuongezeka kwa joto (kigezo hasi cha joto, kwa kawaida -2mV/°C kwa taa nyekundu za LED). Hii inaweza kuongeza kidogo mkondo ikiwa inaendeshwa na chanzo cha voltage mara kwa mara chenye kipingamizi mfululizo.
• Luminous Intensity (I_v): Hupungua kwa kuongezeka kwa joto la makutano. Kupunguzwa kwa uwezo kunaweza kuwa kikubwa, mara nyingi karibu 0.5-1% kwa kila nyongeza ya °C zaidi ya 25°C. Usimamizi mzuri wa joto kwenye bodi ya mzunguko (PCB) ni muhimu ili kudumisha mwangaza thabiti, haswa katika hali ya joto kali ya mazingira au inapoendeshwa kwa mikondo ya juu.
• Dominant Wavelength (λ_d): Hubadilika kidogo kwa joto, kwa kawaida kwa kiwango cha takriban 0.1 nm/°C kwa taa za AlGaInP LED.

5. Habari ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Package Dimensions

Karatasi ya data inajumuisha mchoro wa kina wenye vipimo vya kifurushi cha 23-21 SMD. Vipengele muhimu ni pamoja na:

• Urefu wa jumla ni mm 2.3 na upana ni mm 2.1 (kwa hivyo jina la 23-21).
• Kifurushi kina vituo viwili vya anode/cathode upande wa chini kwa ajili ya usakinishaji wa uso.
• Kuna kiashiria cha polarity (labda mwanya au alama ya kijani juu au chini) ili kutofautisha cathode. Mwelekeo sahihi ni muhimu wakati wa usanikishaji.
• Muundo ulipendekezwa wa ardhi (footprint) kwa muundo wa PCB unatokana na vipimo hivi, kwa kawaida ukijumuisha pedi za solder kubwa kidogo kuliko vituo vya kifaa ili kuhakikisha fillet ya solder inayoaminika.
• Tolerances zote zisizobainishwa ni ±0.1mm.

6. Soldering and Assembly Guidelines

Kufuata miongozo hii ni muhimu kwa uzalishaji na uaminifu wa muda mrefu.

6.1 Kizuizi cha Mkondo na Ulinzi

Lazima: Resistor ya kikomo ya nje ya mkondo lazima itumike mfululizo na LED. LED ni kifaa kinachoendeshwa na mkondo. Bila resistor, hata tofauti ndogo katika voltage ya usambazaji (k.m., kushuka kwa voltage ya betri) inaweza kusababisha ongezeko kubwa, linaloweza kuharibu, la mkondo wa mbele.

6.2 Uhifadhi na Ustahiki wa Unyevunyevu

LEDs zimefungwa kwenye mfuko wa kizuizi cha kukinga unyevu pamoja na dawa ya kukausha.

• Kabla ya Kufungua: Hifadhi kwenye ≤30°C na ≤90% Unyevu wa Jamaa (RH).
• Baada ya Kufungua: "Maisha ya sakafu" (wakati vipengele vinaweza kufichuliwa kwa hewa ya kiwanda ya mazingira) ni mwaka 1 kwenye ≤30°C na ≤60% RH.
• Rebaking: If the desiccant indicates saturation (color change) or the floor life is exceeded, a rebake is required: 60°C ±5°C for 24 hours before use in a reflow process.

6.3 Profaili ya Kuuza kwa Reflow

Profaili ya kuyeyusha isiyo na risasi (Pb-free) imebainishwa:

• Kupasha kabla: 150-200°C kwa sekunde 60-120.
• Muda Juu ya Kiowevu (TAL): Sekunde 60-150 juu ya 217°C.
• Kiwango cha Juu cha Joto: Kiwango cha juu cha 260°C, kushikiliwa kwa kiwango cha juu cha sekunde 10.
• Kasi ya Kupokanzwa: Upeo wa 6°C/kilio.
• Muda Zaidi ya 255°C: Kikomo cha sekunde 30.
• Kasi ya Kupoza: Kikomo cha juu cha 3°C kwa sekunde.

Vizuizi Muhimu: Uuzaji wa reflow haupaswi kufanywa zaidi ya mara mbili. Epuka mkazo wa kiufundi kwenye kifurushi wakati wa joto na usipotoshe PCB baada ya kuuza.

6.4 Hand Soldering and Rework

Uuzaji wa mkono unaruhusiwa lakini unahitaji uangalifu mkubwa ili kuepuka uharibifu wa joto.

• Tumia chuma cha kuuza chenye ncha ya joto ≤350°C.
• Weka kikomo cha muda wa mguso hadi ≤3 sekunde kwa kila terminal.
• Tumia chuma cha nguvu ya chini (uwezo ≤25W).
• Ruhusu muda wa kupoeza wa ≥2 sekunde kati ya kuunganisha kila terminal.
• Urekebishaji/Ufanyaji upya: Haipendekezwi baada ya LED kusindikizwa. Ikiwa haziepukiki, tumia chuma cha kuchomelea chenye vichwa viwili ili kuwasha vituo vyote viwili kwa wakati mmoja kwa ajili ya kuondoa, kupunguza msongo kwenye viungo vya solder na viunganisho vya ndani vya LED. Daima thibitisha utendaji baada ya kurekebisha.

7. Packaging and Ordering Information

7.1 Reel and Tape Specifications

Bidhaa hutoa kwenye mfuko wa kiwango cha tasnia kwa usanikishaji wa kiotomatiki:

• Upana wa Ukanda wa Kibeba: 8 mm.
• Kipenyo cha Reel: Inchi 7.
• Idadi kwa Reel: Vipande 2000.

7.2 Label Information

The reel label contains critical information for traceability and correct application:

• CPN: Nambari ya Sehemu ya Mteja (iliyotolewa na mnunuzi).
• Nambari ya Sehemu: Nambari ya Sehemu ya Mtengenezaji (23-21/R6C-AM1N2AY/2A).
• Idadi: Packing Quantity (2000).
• CAT: Luminous Intensity Rank (e.g., M1, N2).
• HUE: Chromaticity Coordinates & Urefu wa Wimbi Kuu Rank (e.g., E5, E6).
• REF: Forward Voltage Rank (e.g., 00, 1).
• LOT No: Manufacturing Lot Number for traceability.

8. Mapendekezo ya Matumizi na Mazingatio ya Ubunifu

8.1 Matukio ya Kawaida ya Utumizi

• Automotive Interior: Taa za nyuma za vyombo vya dashibodi, swichi, na paneli za udhibiti.
• Vifaa vya Mawasiliano: Viashiria vya hali na taa za nyuma za kibodi katika simu, mashine za faksi, na vifaa vya mtandao.
• Vifaa vya Umma vya Elektroniki: Mwanga wa nyuma wa gorofa kwa maonyesho madogo ya LCD, mwanga wa nyuma kwa swichi za utando na alama kwenye vifaa vya kudhibiti kwa mbali, vifaa vya nyumbani, na vifaa vya sauti.
• Onyesho la Jumla: Hali ya umeme, onyesho la hali, na ishara za tahadhari katika aina mbalimbali za vifaa vya elektroniki.

8.2 Mambo Muhimu ya Kuzingatia katika Ubunifu

1. Current Drive Circuit: Always use a series resistor. Calculate the resistor value using R = (V_usambazaji - V_F) / I_F. Tumia V ya juu zaidi_F kutoka kwenye bin (mfano, 2.15V) ili kuhakikisha mkondo hauzidi kiwango kinachohitajika hata kwa LED yenye voltage ya juu kabisa.
2. Usimamizi wa Joto: Although low power, consider the effect of ambient temperature and adjacent heat-generating components. For consistent brightness, avoid operating at the absolute maximum current (25mA) in high-temperature environments (>70°C).
3. Uthabiti wa Kuona: Kwa programu zenye LED nyingi zinazoonekana pamoja, taja vikundi vilivyo na mipaka mwembamba kwa nguvu ya mwanga (CAT) na urefu wa wimbi kuu (HUE) ili kuhakikisha muonekano sawa.
4. Mpangilio wa PCB: Fuata muundo ulipendekezwa wa kiwanja. Hakikisha alama ya polarity kwenye silkscreen ya PCB inalingana na kiashiria cha polarity cha LED. Toa nafasi ya kutosha kati ya LED na vipengele vingine.
5. Ulinzi dhidi ya Umeme wa Mwili (ESD) Tekeleza ulinzi wa msingi dhidi ya ESD kwenye mistari ya ingizo ikiwa LED inawasilishwa moja kwa moja kwa mtumiaji, au hakikisha usanikishaji unafanywa katika mazingira yaliyodhibitiwa ESD.

9. Technical Comparison and Differentiation

The 23-21 SMD LED distinguishes itself mainly through its combination of an extremely compact form factor and a well-defined performance specification, supported by a comprehensive binning system.

vs. Larger SMD LEDs (e.g., 3528, 5050): The 23-21 provides a considerably smaller footprint and lower profile, allowing for denser PCB layouts and thinner end products. It sacrifices maximum light output (lumens) for miniaturization, making it perfect for indicator-level applications rather than area illumination.

vs. Chip LEDs (No Package): The 23-21 provides a robust, handled package with integrated lensing (for the 130° viewing angle) and solderable terminals, simplifying assembly compared to bare die which require specialized mounting and wire bonding.

vs. Through-Hole LEDs: The key advantages are automated assembly compatibility, reduced board space, and the absence of leads that require bending and clipping. This leads to lower assembly cost and higher reliability in high-volume production.

10. Frequently Asked Questions (Based on Technical Parameters)

Q1: Je, naweza kuendesha LED hii moja kwa moja kutoka kwa usambazaji wa mantiki ya 3.3V au 5V?
A: Hapana. Lazima utumie daima kipingamanishi cha mfululizo cha kuzuia mkondo. Kwa usambazaji wa 3.3V na mkondo unaolengwa wa 5mA, na V_F Kwa voltage ya 2.15V, thamani ya chini ya kipingamizi ni R = (3.3V - 2.15V) / 0.005A = 230Ω. Kipingamizi cha kawaida cha 240Ω au 270Ω kingekuwa sahihi.

Swali la 2: Kwa nini kuna tofauti kubwa kwenye ukali wa mwanga (18 hadi 45 mcd)?
Jibu: Hii inaonyesha tofauti asilia katika utengenezaji wa semiconductor. Mfumo wa kugawa katika makundi (M1, M2, N1, N2) unakuruhusu kuchagua kiwango cha chini cha mwangaza kwa muundo wako. Ikiwa saketi yako inahitaji angalau 25 mcd, ungetaja kundi la N1 au N2.

Swali la 3: Je, LED hii inafaa kwa matumizi ya nje?
A: Safu ya halijoto ya uendeshaji (-40°C hadi +85°C) inaonyesha inaweza kustahimili anuwai ya hali ya mazingira. Hata hivyo, mfiduo wa muda mrefu kwa mwanga wa jua wa moja kwa moja, unyevunyevu, na mnururisho wa UV haujafunikwa na karatasi ya data. Kwa matumizi ya nje, zingatia mipako ya ziada ya kinga kwenye PCB na thibitisha uthabiti wa UV wa nyenzo za resin ikiwa haijabainishwa.

Q4: "R6C" kwenye nambari ya sehemu inaashiria nini kwa uwezekano?
A: Ingawa haijafafanuliwa wazi hapa, katika utoaji wa nambari za sehemu za LED kwa kawaida, "R" mara nyingi huashiria rangi ya Nyekundu, "6" inaweza kuhusiana na wavelength kuu ya bin au msimbo wa rangi, na "C" inaweza kuashiria resin ya uwazi kama maji (kama ilivyobainishwa katika Mwongozo wa Uchaguzi wa Kifaa).

LED Specification Terminology

Complete explanation of LED technical terms