2012-08-17 GaAlAs-Infrared-Emitter (880 nm) and Si-Phototransistor GaAlAs-IR-Lumineszenzdiode (880 nm) und Si-Fototransistor Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Features: Besondere Merkmale: * Available on tape and reel * SMT package with IR emitter (880 nm) and Si-phototransistor * Suitable for SMT assembly * Emitter und detector can be controlled separately * Replacement: SFH 7250 * Gegurtet lieferbar * SMT-Gehause mit IR-Sender (880 nm) und Si-Fototransistor * Geeignet fur SMT-Bestuckung * Sender und Empfanger getrennt ansteuerbar * Ersatz: SFH 7250 Applications Anwendungen * Data transmission * Lock bar * Infrared interface * Datenubertragung * Wegfahrsperre * Infrarotschnittstelle Ordering Information Bestellinformation Type: Package: Ordering Code Typ: Gehause: Bestellnummer SFH 7221 SMT Multi TOPLED(R) Q65110A2741 2012-08-17 1 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Maximum Ratings Grenzwerte Parameter Symbol Values Unit Bezeichnung Symbol Werte Einheit Operating and storage temperature range Betriebs- und Lagertemperatur Top; Tstg -40 ... 100 C Junction temperature Sperrschichttemperatur Tj (max) 100 C Forward current Durchlassstrom IF 100 mA Surge current Stostrom (tp 10 s, D = 0.005) IFSM 2.5 A Reverse voltage Sperrspannung VR 5 V Total power dissipation Verlustleistung Ptot 180 mW Thermal resistance junction - ambient 1) page 15 Warmewiderstand Sperrschicht - Umgebung RthJA 500 K/W Thermal resistance junction - solder point Warmewiderstand Sperrschicht - Lotpad RthJS 400 K/W Collector current Kollektorstrom IC 15 mA Surge current Stostrom (tp 10 s, D = 0.005) IFSM 0.075 A Collector-emitter voltage Kollektor-Emitter-Spannung VCE 35 V Total power dissipation Verlustleistung Ptot 165 mW Thermal resistance 1) page 15 Warmewiderstand 1) Seite 15 RthJA 450 K/W IRED 1) Seite 15 Phototransistor Fototransistor 2012-08-17 2 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Note: The stated maximum ratings refer to one chip. Anm: Die angegebenen Grenzdaten gelten fur einen Chip. Characteristics Kennwerte Parameter Symbol Values Unit Bezeichnung Symbol Werte Einheit IRED (TA = 25 C) Emission wavelength Zentrale Emissionswellenlange (IF = 100 mA, tp = 20 ms) peak 880 nm Spectral bandwidth at 50% of Imax Spektrale Bandbreite bei 50% von Imax (IF = 100 mA, tp = 20 ms) 80 nm Half angle Halbwinkel 60 Active chip area Aktive Chipflache A 0.09 mm2 Dimensions of active chip area Abmessungen der aktiven Chipflache LxW 0.3 x 0.3 mm x mm Rise and fall time of Ie ( 10% and 90% of Ie max) Schaltzeit von Ie ( 10% und 90% von Ie max) (IF = 100 mA, RL = 50 ) tr, tf 500 ns Capacitance Kapazitat (VR = 0 V, f = 1 MHz) C0 15 pF Forward voltage Durchlassspannung (IF = 100 mA, tp = 20 ms) VF 1.5 ( 1.8) V Forward voltage Durchlassspannung (IF = 1 A, tp = 100 s) VF 3 ( 3.8) V Reverse current Sperrstrom (VR = 5 V) IR 0.01 ( 1) A 2012-08-17 3 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Parameter Symbol Values Unit Bezeichnung Symbol Werte Einheit Total radiant flux Gesamtstrahlungsfluss (IF = 100 mA, tp = 20 ms) e 23 mW Temperature coefficient of Ie or e Temperaturkoeffizient von Ie bzw. e (IF = 100 mA, tp = 20 ms) TCI -0.5 %/K Temperature coefficient of VF Temperaturkoeffizient von VF (IF = 100 mA, tp = 20 ms) TCV -2 mV / K Temperature coefficient of wavelength Temperaturkoeffizient der Wellenlange (IF = 100 mA, tp = 20 ms) TC 0.25 nm / K Min Radiant Intensity Min Strahlstarke (IF = 100 mA, tp = 20 ms) Ie, min 4 mW / sr Typ Radiant Intensity Typ Strahlstarke (IF = 1 A, tp = 100 s) Ie, typ 48 mW / sr Wavelength of max. sensitivity Wellenlange der max. Fotoempfindlichkeit S max 990 nm Spectral range of sensitivity Spektraler Bereich der Fotoempfindlichkeit (S = 10% of Smax) 440 ... 1150 nm Radiant sensitive area Bestrahlungsempfindliche Flache ( = 240 m) A 0.038 mm2 Dimensions of chip area Abmessung der Chipflache LxW 0.45 x 0.45 mm x mm Distance chip front to case surface Abstand Chipoberflache bis Gehausevorderseite H 0.5 ... 0.7 Half angle Halbwinkel 60 Capacitance Kapazitat CCE Phototransistor Fototransistor (TA = 25 C, = 880 nm) 2012-08-17 4 5 mm pF Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Parameter Symbol Values Unit Bezeichnung Symbol Werte Einheit Dark current Dunkelstrom (VCE = 25 V, E = 0) ICE0 1 ( 200) nA Photocurrent Fotostrom ( = 880 nm, Ee = 0.1 mW/cm2, VCE = 5 V) IPCE 16 A Rise and fall time Anstiegs- und Abfallzeit (IC = 1 mA, VCC = 5 V, RL = 1 k) tr, tf 7 s Collector-emitter saturation voltage Kollektor-Emitter Sattigungsspannung (IC = 5 A, Ee = 0.1 mW/cm2) VCEsat 150 mV 2012-08-17 5 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Diagrams IRED Diagramme IRED Forward Current Durchlassstrom Relative Luminous Intensity Relative Lichtstarke IF = f(VF), TA = 25 C Iv / Iv(10 mA)= f(IF), T A = 25 C F OHR00878 10 2 OHR00881 10 1 e e (100mA) A 10 1 10 0 10 0 10 -1 10 -1 10 -2 10 -2 10 -3 2012-08-17 0 1 2 3 4 5 6 V VF 10 -3 8 6 10 0 10 1 10 2 10 3 mA 10 4 F Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Permissible Pulse Handling Capability Zulassige Pulsbelastbarkeit Permissible Pulse Handling Capability Zulassige Pulsbelastbarkeit IF = f(tp), TA = 25 C, duty cycle D = parameter 10 IF = f(tp), TA = 85 C, duty cycle D = parameter OHR00886 4 mA IF F OHF02621 104 mA t DC 0.005 0.01 0.02 0.05 0.1 0.5 tp F T 10 1 -5 10 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 0 1 101 -5 10 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 s 102 10 1 s 10 2 tp tp Relative Spectral Emission Relative spektrale Emission Max. Permissible Forward Current Max. zulassiger Durchlassstrom Irel = f(), TA = 25C IF, max = f(T A) OHR00877 100 rel 0.2 102 tp D= T T D= 103 0.5 10 2 IF D = TP D = 0.005 0.01 0.02 0.05 10 3 0.1 0.2 tP OHR00883 120 % F mA 80 100 80 60 R thjA = 450 K/W 60 40 40 20 0 750 2012-08-17 20 0 800 850 900 950 nm 1000 7 0 20 40 60 80 100 C 120 TA Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Diagrams Phototransistor Diagramme Fototransistor Relative Spectral Sensitivity Relative spektrale Empfindlichkeit Srel = f(), TA = 25C Photocurrent Fotostrom IPCE = f(Ee), VCE = 5 V, TA = 25C Srel 100 % OHF00207 OHF00312 10 3 A PCE 80 10 2 70 60 10 1 50 40 30 10 0 20 10 0 400 500 600 700 800 900 10 -1 nm 1100 2012-08-17 10 -3 10 -2 m W/cm 2 10 0 Ee 8 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Photocurrent Fotostrom IPCE / IPCE(25C)= f(TA), VCE = 5 V Photocurrent Fotostrom IPCE = f(VCE), Ee = Parameter, TA = 25C OHF01529 10 0 mA PCE PCE OHF01524 1.6 1 mW cm 2 0.5 mW cm 2 1.2 mW 0.25 cm 2 1.0 PCE 25 1.4 10 -1 0.8 0.1 mW cm 2 0.6 0.4 0.2 10 -2 0 5 10 15 20 25 0 -25 30 V 35 V CE OHF01527 10 1 nA 50 75 C 100 TA OHF01530 10 3 nA CEO CEO 10 0 10 2 10 -1 10 1 10 -2 10 0 2012-08-17 25 Dark Current Dunkelstrom ICEO = f(T A), VCE = 5 V, E = 0 Dark Current Dunkelstrom ICEO = f(VCE), E = 0, TA = 25C 10 -3 0 0 5 10 15 20 25 10 -1 -25 30 V 35 V CE 9 0 25 50 75 C 100 TA Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Total Power Dissipation Verlustleistung Ptot = f(T A) Collector-Emitter Capacitance Kollektor-Emitter Kapazitat CCE = f(VCE), f = 1 MHz, E = 0, TA = 25C OHF01528 5.0 OHF00871 200 C CE pF mW P tot 4.0 160 3.5 120 3.0 2.5 80 2.0 1.5 1.0 40 0.5 0 10 -2 10 -1 10 0 0 10 1 V 10 2 V CE 0 20 40 60 80 C 100 TA IRED Radiation Characteristics / Phototransistor Directional Characteristics IRED Abstrahlcharakteristik / Phototransistor Winkeldiagramm Irel = f() / Srel = f() 40 30 20 10 0 50 OHL01660 1.0 0.8 0.6 60 0.4 70 0.2 80 0 90 100 1.0 2012-08-17 0.8 0.6 0.4 0 20 10 40 60 80 100 120 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Package Outline Mazeichnung 3.0 (0.118) 2.6 (0.102) 2.3 (0.091) 2.1 (0.083) 1.7 (0.067) 2.1 (0.083) C A E 1 0.1 (0.004) typ 4 Package marking 0.5 (0.020) C 3.7 (0.146) 3.3 (0.130) 3 1.1 (0.043) 2 0.9 (0.035) 0.7 (0.028) (2.4 (0.094)) 3.4 (0.134) 3.0 (0.118) 0.8 (0.031) 0.6 (0.024) 0.6 (0.024) 0.4 (0.016) 0.18 (0.007) 0.12 (0.005) GPLY6965 Dimensions in mm (inch). / Mae in mm (inch). Package SMT Multi TOPLED Gehause SMT Multi TOPLED 2012-08-17 11 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Recommended Solder Pad Empfohlenes Lotpaddesign 3.3 (0.130) 3.3 (0.130) 0.4 (0.016) 2.6 (0.102) 0.5 (0.020) 1.5 (0.059) 4.5 (0.177) Padgeometrie fur verbesserte Warmeableitung Cu Flache / <_ 12 mm 2 per pad Cu-area Kathoden Markierung / Cathode marking Paddesign for improved heat dissipation 7.5 (0.295) 1.1 (0.043) Lotstoplack Solder resist OHLPY439 Dimensions in mm (inch). / Mae in mm (inch). Reflow Soldering Profile Reflow-Lotprofil Preconditioning: JEDEC Level 2 acc. to JEDEC J-STD-020D.01 OHA04525 300 C T 250 Tp 245 C 240 C tP 217 C 200 tL 150 tS 100 50 25 C 0 0 50 100 150 200 250 s 300 t 2012-08-17 12 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 OHA04612 Profile Feature Profil-Charakteristik Symbol Symbol Pb-Free (SnAgCu) Assembly Minimum Ramp-up rate to preheat*) 25 C to 150 C Time tS TSmin to TSmax tS 60 Ramp-up rate to peak*) TSmax to TP Recommendation Maximum 2 3 100 120 2 3 Unit Einheit K/s s K/s Liquidus temperature TL 217 Time above liquidus temperature tL 80 100 s Peak temperature TP 245 260 C Time within 5 C of the specified peak temperature TP - 5 K tP 20 30 s 3 6 K/s 10 Ramp-down rate* TP to 100 C 480 Time 25 C to TP All temperatures refer to the center of the package, measured on the top of the component * slope calculation DT/Dt: Dt max. 5 s; fulfillment for the whole T-range 2012-08-17 C 13 s Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Disclaimer Disclaimer Attention please! The information describes the type of component and shall not be considered as assured characteristics. Terms of delivery and rights to change design reserved. Due to technical requirements components may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact our Sales Organization. If printed or downloaded, please find the latest version in the Internet. Packing Please use the recycling operators known to you. We can also help you - get in touch with your nearest sales office. By agreement we will take packing material back, if it is sorted. You must bear the costs of transport. For packing material that is returned to us unsorted or which we are not obliged to accept, we shall have to invoice you for any costs incurred. Components used in life-support devices or systems must be expressly authorized for such purpose! Critical components* may only be used in life-support devices** or systems with the express written approval of OSRAM OS. Bitte beachten! Lieferbedingungen und Anderungen im Design vorbehalten. Aufgrund technischer Anforderungen konnen die Bauteile Gefahrstoffe enthalten. Fur weitere Informationen zu gewunschten Bauteilen, wenden Sie sich bitte an unseren Vertrieb. Falls Sie dieses Datenblatt ausgedruckt oder heruntergeladen haben, finden Sie die aktuellste Version im Internet. Verpackung Benutzen Sie bitte die Ihnen bekannten Recyclingwege. Wenn diese nicht bekannt sein sollten, wenden Sie sich bitte an das nachstgelegene Vertriebsburo. Wir nehmen das Verpackungsmaterial zuruck, falls dies vereinbart wurde und das Material sortiert ist. Sie tragen die Transportkosten. Fur Verpackungsmaterial, das unsortiert an uns zuruckgeschickt wird oder das wir nicht annehmen mussen, stellen wir Ihnen die anfallenden Kosten in Rechnung. Bauteile, die in lebenserhaltenden Apparaten und Systemen eingesetzt werden, mussen fur diese Zwecke ausdrucklich zugelassen sein! Kritische Bauteile* durfen in lebenserhaltenden Apparaten und Systemen** nur dann eingesetzt werden, wenn ein schriftliches Einverstandnis von OSRAM OS vorliegt. *) A critical component is a component used in a life-support device or system whose failure can reasonably be expected to cause the failure of that life-support device or system, or to affect its safety or the effectiveness of that device or system. **) Life support devices or systems are intended (a) to be implanted in the human body, or (b) to support and/or maintain and sustain human life. If they fail, it is reasonable to assume that the health and the life of the user may be endangered. *) Ein kritisches Bauteil ist ein Bauteil, das in lebenserhaltenden Apparaten oder Systemen eingesetzt wird und dessen Defekt voraussichtlich zu einer Fehlfunktion dieses lebenserhaltenden Apparates oder Systems fuhren wird oder die Sicherheit oder Effektivitat dieses Apparates oder Systems beeintrachtigt. **) Lebenserhaltende Apparate oder Systeme sind fur (a) die Implantierung in den menschlichen Korper oder (b) fur die Lebenserhaltung bestimmt. Falls Sie versagen, kann davon ausgegangen werden, dass die Gesundheit und das Leben des Patienten in Gefahr ist. 2012-08-17 14 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Glossary 1) Glossar Thermal resistance: junction -ambient, mounted on PC-board (FR4), padsize 16 mm2 each 2012-08-17 1) 15 Warmewiderstand: Sperrschicht -Umgebung, bei Montage auf FR4 Platine, Padgroe je 16 mm2 Version 1.0 (not for new design) SFH 7221 Published by OSRAM Opto Semiconductors GmbH Leibnizstrae 4, D-93055 Regensburg www.osram-os.com (c) All Rights Reserved. 2012-08-17 16