20013-01-16 1
200 13 -01 - 16
GaAlAs Infrared Emitter in SMT Package
GaAlAs-IR-Lumineszenzdiode in SMT-Gehäuse
Version 1.0 (not for new design)
SFH 421
Features: Besondere Merkmale:
•Replacement: SFH 4253 •Ersatz: SFH 4253
• Very highly efficient GaAIAs-LED • GaAIAs-LED mit sehr hohem Wirkungsgrad
• High reliability • Hohe Zuverlässigkeit
• High pulse handling capability • Hohe Impulsbelastbarkeit
• Suitable for surface mounting (SMT) • Oberflächenmontage geeignet
• Available on tape and reelAvailable on tape and
reel
• Gegurtet lieferbar
• SFH 421 same package as SFH 320 • SFH 421 Gehäusegleich mit SFH 320
• Good linearity at high currents • Gute Lineraität bei hohen Strömen
Applications Anwendungen
• Miniature photointerrupters • Miniaturlichtschranken
• Industrial electronics • Industrieelektronik
• For control and drive circuits • „Messen/Steuern/Regeln”
• Automotive technology • Automobiltechnik
•Sensor technology •Sensorik
• Alarm and safety equipment • Alarm- und Sicherungssysteme
• IR free air transmission • IR-Freiraumübertragung
Notes Hinweise
Depending on the mode of operation, these devices
emit highly concentrated non visible infrared light
which can be hazardous to the human eye. Products
which incorporate these devices have to follow the
safety precautions given in IEC 60825-1 and IEC
62471.
Je nach Betriebsart emittieren diese Bauteile
hochkonzentrierte, nicht sichtbare
Infrarot-Strahlung, die gefährlich für das
menschliche Auge sein kann. Produkte, die diese
Bauteile enthalten, müssen gemäß den
Sicherheitsrichtlinien der IEC-Normen 60825-1 und
62471 behandelt werden.
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Version 1.0 (not for new design) SFH 421
Ordering Information
Bestellinformation
Maximum Ratings (TA = 25 °C)
Grenzwerte
Type: Radiant Intensity Ordering Code
Typ: Strahlstärke Bestellnummer
IF= 100 mA, tp= 20 ms
Ie [mW/sr]
SFH 421 7 (≥ 4) Q65110A1218
Note: Measured at a solid angle of Ω = 0.01 sr
Anm:: Gemessen bei einem Raumwinkel Ω = 0.01 sr
Parameter Symbol Values Unit
Bezeichnung Symbol Werte Einheit
Operation and storage temperature range
Betriebs- und Lagertemperatur
Top; Tstg -40 ... 100 °C
Reverse voltage
Sperrspannung
VR5V
Forward current
Durchlassstrom
IF100 mA
Surge current
Stoßstrom
(tp ≤ 10 μs, D = 0)
IFSM 2.5 A
Total power dissipation
Verlustleistung
Ptot 180 mW
Thermal resistance junction - ambient 1) page 13
Wärmewiderstand Sperrschicht - Umgebung
1) Seite 13
RthJA 450 K / W
Thermal resistance junction - soldering point
2) page 13
Wämewiderstand Sperrschicht - Lötstelle 2) Seite 13
RthJS 200 K / W
Version 1.0 (not for new design) SFH 421
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Characteristics (TA = 25 °C)
Kennwerte
Parameter Symbol Values Unit
Bezeichnung Symbol Werte Einheit
Emission wavelength
Zentrale Emissionswellenlänge
(IF = 100 mA, tp = 20 ms)
λpeak 880 nm
Spectral bandwidth at 50% of Imax
Spektrale Bandbreite bei 50% von Imax
(IF = 100 mA, tp = 20 ms)
Δλ 80 nm
Half angle
Halbwinkel
ϕ± 60 °
Active chip area
Aktive Chipfläche
A0.09mm
2
Dimensions of active chip area
Abmessungen der aktiven Chipfläche
L x W 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 Ω)
tr, tf500 ns
Capacitance
Kapazität
(VR = 0 V, f = 1 MHz)
C015 pF
Forward voltage
Durchlassspannung
(IF = 100 mA, tp = 20 ms)
VF1.5 (≤ 1.8) V
Forward voltage
Durchlassspannung
(IF = 1 A, tp = 100 μs)
VF3 (≤ 3.8) V
Reverse current
Sperrstrom
(VR = 5 V)
IR0.01 (≤ 1) µA
Total radiant flux
Gesamtstrahlungsfluss
(IF= 100 mA, tp= 20 ms)
Φe23 mW
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Version 1.0 (not for new design) SFH 421
Grouping (TA = 25 °C)
Gruppierung
Temperature coefficient of Ie or Φe
Temperaturkoeffizient von Ie bzw. Φe
(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 Wellenlänge
(IF = 100 mA, tp = 20 ms)
TCλ0.25 nm / K
Group Min Radiant Intensity Typ Radiant Intensity Typ Radiant Intensity
Gruppe Min Strahlstärke Typ Strahlstärke Typ Strahlstärke
IF= 100 mA, tp= 20 ms IF= 100 mA, tp= 20 ms IF = 1 A, tp = 100 µs
Ie, min [mW / sr] Ie, typ [mW / sr] Ie, typ [mW / sr]
SFH 4214748
Note: measured at a solid angle of Ω = 0.01 sr
Anm.: gemessen bei einem Raumwinkel Ω = 0.01 sr
Parameter Symbol Values Unit
Bezeichnung Symbol Werte Einheit
Version 1.0 (not for new design) SFH 421
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Relative Spectral Emission
Relative spektrale Emission
Irel = f(λ), TA = 25 °C
Radiant Intensity
Strahlstärke
Ie / Ie(100 mA) = f(IF), single pulse, tp = 20 µs,
TA= 25°C
0
750
Ι
rel
OHR00877
800 850 900 950 nm 1000
20
40
60
80
%
100
λ
10
OHR00878
Ιe
F
Ι
-3
-2
10
-1
10
0
10
1
10
2
10
0
10 10 110 210 4
mA
e
Ι
(100mA)
3
10
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Version 1.0 (not for new design) SFH 421
Max. Permissible Forward Current
Max. zulässiger Durchlassstrom
IF, max = f(TA)
Forward Current
Durchlassstrom
IF = f(VF), single pulse, tp = 100 µs, TA= 25°C
Permissible Pulse Handling Capability
Zulässige Pulsbelastbarkeit
IF = f(tp), TA = 25 °C, duty cycle D = parameter
OHR00883
0
F
Ι
0
20
40
60
80
100
120
20 40 60 80 100 120
mA
˚C
T
A
R
thjA
= 450 K/W
10
OHR00881
F
V
-3
-2
10
-1
10
0
10
1
10
0123456V8
A
Ι
F
10
Ι
F
OHR00886
1
2
10
3
10
4
10
mA
-5
10 s
=D
F
Ι
T
DC
0.005=
D
p
t
T
t
p
p
t
0.5
0.2
0.1
0.01
0.02
0.05
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
10
1
10
2
Version 1.0 (not for new design) SFH 421
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Radiation Characteristics
Abstrahlcharakteristik
Irel = f(ϕ)
Package Outline
Maßzeichnung
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).
0
0.2
0.4
1.0
0.8
0.6
ϕ
1.0 0.8 0.6 0.4
0˚10˚20˚40˚ 30˚
OHL01660
50˚
60˚
70˚
80˚
90˚
100˚
0˚ 20˚ 40˚ 60˚ 80˚ 100˚ 120˚
GPLY6724
0.7 (0.028)
0.9 (0.035)
1.7 (0.067)
2.1 (0.083)
0.12 (0.005)
0.18 (0.007)
0.5 (0.020)
1.1 (0.043)
3.3 (0.130)
3.7 (0.146)
0.4 (0.016)
0.6 (0.024)
2.6 (0.102)
3.0 (0.118)
2.1 (0.083)
2.3 (0.091)
Cathode marking
3.0 (0.118)
3.4 (0.134)
(2.4) (0.095)
0.1 (0.004) (typ.)
4˚±1
A
C
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Version 1.0 (not for new design) SFH 421
Package TOPLED, cathode marking: bevelled edge
Gehäuse TOPLED, Kathodenkennzeichnung: abgesetzte
Ecke
Method of Taping
Gurtung
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).
Version 1.0 (not for new design) SFH 421
20013-01-16 9
Recommended Solder Pad
Empfohlenes Lötpaddesign
Dimensions in mm (inch). / Maße in mm (inch).
OHLPY970
4.5 (0.177)
2.6 (0.102)
1.5 (0.059)
Cu-area > 16 mm
Cu-Fläche > 16 mm
2
2
Solder resist
Lötstopplack
4.5 (0.177)
1.5 (0.059)
2.6 (0.102)
Padgeometrie für
improved heat dissipation
verbesserte Wärmeableitung
Paddesign for
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Version 1.0 (not for new design) SFH 421
Reflow Soldering Profile
Reflow-Lötprofil
Preconditioning: JEDEC Level 2 acc. to JEDEC J-STD-020D.01
0
0s
OHA04525
50
100
150
200
250
300
50 100 150 200 250 300
t
T
˚C
S
t
t
P
t
T
p
240 ˚C
217 ˚C
245 ˚C
25 ˚C
L
OHA04612
Profile Feature
Profil-Charakteristik
Ramp-up rate to preheat*
)
25 °C to 150 °C
23K/s
Time t
S
T
Smin
to T
Smax
t
S
t
L
t
P
T
L
T
P
100 12060
10 20 30
80 100
217
23
245 260
36
Time
25 °C to T
P
Time within 5 °C of the specified peak
temperature T
P
- 5 K
Ramp-down rate*
T
P
to 100 °C
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
Ramp-up rate to peak*
)
T
Smax
to T
P
Liquidus temperature
Peak temperature
Time above liquidus temperature
Symbol
Symbol
Unit
Einheit
Pb-Free (SnAgCu) Assembly
Minimum MaximumRecommendation
K/s
K/s
s
s
s
s
°C
°C
480
Version 1.0 (not for new design) SFH 421
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TTW Soldering
Wellenlöten (TTW)
IEC-61760-1 TTW / IEC-61760-1 TTW
OHLY0598
0
0
50 100 150 200 250
50
100
150
200
250
300
T
t
C
s
235 C
10 s
C... 260
1. Welle
1. wave
2. Welle
2. wave
5 K/s 2 K/s
ca 200 K/s
CC... 130100
2 K/s Zwangskühlung
forced cooling
Normalkurve
standard curve
Grenzkurven
limit curves
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Version 1.0 (not for new design) SFH 421
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.
*) 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.
Bitte beachten!
Lieferbedingungen und Änderungen im Design
vorbehalten. Aufgrund technischer Anforderungen
können die Bauteile Gefahrstoffe enthalten. Für weitere
Informationen zu gewünschten 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 nächstgelegene Vertriebsbüro. Wir nehmen
das Verpackungsmaterial zurück, falls dies vereinbart
wurde und das Material sortiert ist. Sie tragen die
Transportkosten. Für Verpackungsmaterial, das
unsortiert an uns zurückgeschickt wird oder das wir nicht
annehmen müssen, stellen wir Ihnen die anfallenden
Kosten in Rechnung.
Bauteile, die in lebenserhaltenden Apparaten und
Systemen eingesetzt werden, müssen für diese
Zwecke ausdrücklich zugelassen sein!
Kritische Bauteile* dürfen in lebenserhaltenden
Apparaten und Systemen** nur dann eingesetzt
werden, wenn ein schriftliches Einverständnis von
OSRAM OS vorliegt.
*) 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 führen wird oder die Sicherheit oder
Effektivität dieses Apparates oder Systems
beeinträchtigt.
**) Lebenserhaltende Apparate oder Systeme sind für
(a) die Implantierung in den menschlichen Körper oder
(b) für die Lebenserhaltung bestimmt. Falls Sie
versagen, kann davon ausgegangen werden, dass die
Gesundheit und das Leben des Patienten in Gefahr ist.
Version 1.0 (not for new design) SFH 421
20013-01-16 13
Glossary Glossar
1) Thermal resistance: junction -ambient, mounted
on PC-board (FR4), padsize 16 mm2 each
1) Wärmewiderstand: Sperrschicht -Umgebung, bei
Montage auf FR4 Platine, Padgröße je 16 mm2
2) Thermal resistance: junction -soldering point,
mounted on metal block
2) Wärmewiderstand: Sperrschicht -Lötstelle, bei
Montage auf Metall-Block
Version 1.0 (not for new design) SFH 421
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