IEC 60747-5-2:1997/AMD1:2002

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60747-5-2
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 1
AMENDMENT 1
2002-03
Amendement 1
Dispositifs discrets à semiconducteurs
et circuits intégrés –
Partie 5-2:
Dispositifs optoélectroniques –
Valeurs limites et caractéristiques essentielles
Amendment 1
Discrete semiconductor devices
and integrated circuits –
Part 5-2:
Optoelectronic devices –
Essential ratings and characteristics
 IEC 2002 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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Telephone: +41 22 919 02 11 Telefax: +41 22 919 03 00 E-mail: inmail@iec.ch  Web: www.iec.ch
CODE PRIX
L
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 60747-5-2 Amend.1  CEI:2002
AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le sous-comité 47E: Dispositifs discrets à
semiconducteurs, du comité d'études 47 de la CEI: Dispositifs à semiconducteurs.
Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
47E/209/FDIS 47E/214/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
Le comité a décidé que le contenu de la publication de base et de ses amendements ne sera
pas modifié avant 2004. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
_____________
Page 6
Ajouter la nouvelle introduction suivante:
INTRODUCTION
La présente partie de la CEI 60747 fournit des informations de base sur les semiconducteurs:
– terminologie,
– symboles littéraux,
– valeurs limites et caractéristiques essentielles,
– méthodes de mesure,
– réception et fiabilité.
Page 8
2 Références normatives
Ajouter les références suivantes à la liste:
CEI 60112:1979, Méthode pour déterminer des indices de résistance et de tenue au
cheminement des matériaux isolants solides dans des conditions humides
CEI 60216-1:1990, Guide pour la détermination des propriétés d’endurance thermique de
matériaux isolants électriques – Première partie: Guide général relatif aux méthodes de vieil-
lissement et à l’évaluation des résultats d’essai
CEI 60216-2:1990, Guide pour la détermination des propriétés d’endurance thermique de
matériaux isolants électriques – Deuxième partie: Choix de critères d’essai
CEI 60672-2:1980, Spécification pour matériaux isolants à base de céramique ou de verre –
Deuxième partie: Méthodes d’essai

60747-5-2 Amend. 1  IEC:2002 – 3 –
FOREWORD
This amendment has been prepared by subcommittee 47E: Discrete semiconductor devices,
of IEC technical committee 47: Semiconductor devices.
The text of this amendment is based on the following documents:
FDIS Report on voting
47E/209/FDIS 47E/214/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report
on voting indicated in the above table.
The committee has decided that the contents of the base publication and its amendments will
remain unchanged until 2004. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
_____________
Page 7
Add the following new introduction:
INTRODUCTION
This part of IEC 60747 provides basic information on semiconductors:
– terminology,
– letter symbols,
– essential ratings and characteristics,
– measuring methods,
– acceptance and reliability.
Page 9
2 Normative references
Add the following references to the list:
IEC 60112:1979, Method for determining the comparative and the proof tracking indices of
solid insulating materials under moist conditions
IEC 60216-1:1990, Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical
insulating materials – Part 1: General guidelines for ageing procedures and evaluation of test
results
IEC 60216-2:1990, Guide for the determination of thermal endurance properties of electrical
insulating materials – Part 2: Choice of test criteria
IEC 60672-2:1980, Specification for ceramic and glass insulating materials – Part 2: Methods
of test
– 4 – 60747-5-2 Amend.1  CEI:2002
Page 30
8 Photocoupleurs (optocoupleurs) offrant une protection
contre les chocs électriques
Ajouter le nouvel alinéa suivant:
Toutes les exigences contenues dans cet article s’appliquent aux photocoupleurs
(optocoupleurs) avec une isolation intrinsèque du boîtier, quelle que soit la configuration de
l’entrée et/ou de la sortie (exemple: phototransistor, sortie logique, etc.).
8.1 Type
Remplacer les alinéas existants par le nouvel alinéa suivant:
Photocoupleurs (optocoupleurs) à température ambiante spécifiée ou à température de boîtier
spécifiée avec… (indiquer ici la nature de l’entrée et/ou de la sortie) . conçus pour fournir
une protection contre les chocs électriques, dans le cas d’un pontage d’isolation double ou
renforcée.
8.2.1 Entrée
Ajouter le nouvel alinéa suivant:
Arséniure de gallium, arséniure de gallium aluminium, etc.
8.2.2 Sortie
Ajouter le nouvel alinéa suivant:
Silicium, etc.
8.3 Détails d'encombrement et d'encapsulation
Ajouter les nouveaux paragraphes suivants:
8.3.1 Numéro de référence CEI et/ou numéro national de référence du dessin
d'encombrement
8.3.2 Méthode d'encapsulation
8.3.3 Identification des bornes et indication de toute connexion
entre une borne et le boîtier
Remplacer les paragraphes 8.4 à 8.6.3.6.1 existants par les nouveaux paragraphes 8.4 à
8.6.3.6.1 suivants:
8.4 Valeurs limites (à mentionner dans une section spéciale du catalogue de fabricant)
8.4.1 Valeurs limites de sécurité
a) Température ambiante de sécurité maximale (T )
s
b) Courant maximal d’entrée ou dissipation maximale de puissance d’entrée (I ou P )
si si
c) Courant maximal de sortie ou dissipation maximale de puissance de sortie (I ou P )
so so
60747-5-2 Amend. 1  IEC:2002 – 5 –
Page 31
8 Photocouplers (optocouplers) providing protection against electrical shock
Add the following new paragraph:
All requirements contained in this clause are valid for photocouplers (optocouplers) with
a solid insulation in one package, whatever the configuration of the input and/or the output
may be (e.g. phototransistor, logic output,.etc.).
8.1 Type
Replace the existing paragraphs with the following new paragraph:
Ambient-rated or case-rated photocoupler (optocoupler) with . (indicate here the kind of
input and/or output) . designed to provide protection against electrical shock, when bridging
double or reinforced isolation.
8.2.1 Input
Add the following new paragraph:
Gallium Arsenide, Gallium Aluminum Arsenide, etc.
8.2.2 Output
Add the following new paragraph:
Silicon, etc.
8.3 Details on outline and encapsulation
Add the following new subclauses:
8.3.1 IEC and/or national reference number of the outline drawing
8.3.2 Method of encapsulation
8.3.3 Terminal identification and indication of any connection
between a terminal and the case
Replace the existing subclauses 8.4 to 8.6.3.6.1 by the following new subclauses 8.4 to
8.6.3.6.1:
8.4 Ratings (have to be mentioned in a special section
in the manufacturer’s data sheet)
8.4.1 Safety ratings
a) Maximum ambient safety temperature (T )
s
b) Maximum input current or maximum input power dissipation (I or P )
si si
c) Maximum output current or maximum output power dissipation (I or P )
so so
– 6 – 60747-5-2 Amend.1  CEI:2002
8.4.2 Valeurs limites de fonctionnement
Valeurs relatives au boîtier: températures, puissance dissipée totale.
Valeurs relatives à l'entrée et à la sortie: tensions, courants, puissance dissipée.
8.4.3 Tension d'isolement assignée
a) Tension de fonctionnement d'isolement maximale: V
IOWM
b) Tension répétitive d'isolement maximale: V
IORM
c) Tension transitoire d'isolement maximale: V
IOTM
8.5 Prescriptions de sécurité électrique
Outre celles qui sont énumérées dans l'article 7, les caractéristiques présentées dans le
tableau 1 suivant doivent être mentionnées dans le catalogue du fabricant.
Tableau 1 – Caractéristiques techniques
Réf. Caractéristiques Conditions Notes Symbole Prescrip-
tions
8.5.1 Charge apparente Voir 5.5 de la CEI 60747-5-3 q Max.
pd
(méthode a))
8.5.2 Charge apparente q Max.
pd
(méthode b))
8.5.3 Résistance d'isolement 100 °C ≤ T ≤ T max. R Min.
amb amb IO
V = 500 V
IO
8.5.4 Résistance d'isolement T = T (voir 8.4.1 a)) R Min.
amb s IO
(dans des conditions
V = 500 V
IO
de défaut)
8.5.5 Distance d'isolement Voir la CEI 60664-1, tableaux 2 et 4, Symboles Min.
externe ou équivalent pour prescriptions à l'étude
Ligne de fuite externe minimales (domaines non homogènes)
Se référer aux normes de matériels Min.
afférentes pour des prescriptions
supplémentaires
8.5.6 Indice de résistance au CTI Min.
cheminement
8.5.7 Au-dessus de la
catégorie de tension
8.5.8 Catégorie climatique
8.5.9 Degré de pollution
8.6 Informations sur les essais électriques, d’environnement et/ou d’endurance
(informations supplémentaires)
Voir les tableaux 2 et 3 pour référence.
8.6.1 Au stade d'essai individuel de série (méthode b), un essai d'isolement doit être
conforme à 5.4 de la CEI 60747-5-3 soit réalisé, suivi par un essai de décharge partiel
conformément à 5.5 de la CEI 60747-5-3. Les deux essais peuvent être réalisés soit sur le
même matériel d'essai sans délai (méthode b1), soit sur des matériels d'essai différents avec
délai (méthode b2). L'essai d'isolement peut être omis si l'essai de décharge partielle est
réalisé à V (méthode b3). Tout essai d'isolement par le fabricant de matériels ou de
ini,b
photocoupleurs peut être réalisé avec des tensions supérieures ou égales aux tensions
d'essai définies dans les normes de matériels (par exemple 4 kV eff.), mais doit être égal ou
inférieur à V .
pd(ini),b
60747-5-2 Amend. 1  IEC:2002 – 7 –
8.4.2 Functional ratings
Package related values: temperatures, total power dissipation.
Input and output related values: voltages, currents, power dissipation.
8.4.3 Rated isolation voltages
a) Maximum working isolation voltage: V
IOWM
b) Maximum repetitive isolation voltage: V
IORM
c) Maximum transient isolation voltage: V
IOTM
8.5 Electrical safety requirements
The following characteristics as shown in table 1 have to be mentioned in the manufacturer’s
datasheet, in addition to those listed in clause 7.
Table 1 – Datasheet characteristics
Ref. Characteristics Conditions Notes Symbol Requirements
8.5.1 Apparent charge See 5.5 of IEC 60747-5-3 q Max.
pd
(method a))
8.5.2 Apparent charge q Max.
pd
(method b))
8.5.3 Isolation resistance R Min.
100 °C ≤ T ≤ T max.
IO
amb amb
V = 500 V
IO
8.5.4 Isolation resistance T = T (see 8.4.1 a)) R Min.
amb s IO
(under fault conditions)
V = 500 V
IO
8.5.5 External clearance See IEC 60664-1, tables 2 and 4, or Symbols Min.
External creepage equivalent for minimum requirements under
distance (inhomogeneous field) consider-
Refer to related equipment standards ation
Min.
for further requirements
8.5.6 Comparative tracking CTI Min.
index
8.5.7 Over voltage category
8.5.8 Climatic category
8.5.9 Pollution degree
8.6 Electrical, environmental and/or endurance test information (supplementary
information)
See tables 2 and 3 for reference.
8.6.1 At the routine test stage (method b) an isolation test according to 5.4 of IEC 60747-5-3
shall be performed followed by a partial discharge test according to 5.5 of IEC 60747-5-3.
Both tests may be performed either on the same test equipment without delay (method b1) or
on a different test equipment with delay (method b2). The isolation test can be omitted if the
partial discharge test is performed at V (method b3). Any isolation tests either by the
ini,b
equipment or photocoupler manufacturer can be performed with voltages greater than or
equal to test voltages defined in equipment standards (e.g. 4 kV r.m.s.), but have to be equal
to or lower than V .
pd(ini),b
– 8 – 60747-5-2 Amend.1  CEI:2002
8.6.2 L'essai de décharge partielle (méthode a, essai destructif) doit être réalisé sur une
base d'échantillons, une fois par trimestre. Un échantillon minimal de 20 dispositifs est
prélevé à partir d'un lot de production aléatoire pour chaque type de boîtier.
NOTE Il convient que les boîtiers soient significativement différents en termes de dimensions d'encombrement de
boîtier. L'option de forme de sortie n'est pas interprétée comme une différence significative.
Un lot de production est défini ici comme le nombre de dispositifs qui a été produit en utilisant
la même chaîne de production et les mêmes conditions de production. A titre d'exemple, on
peut citer les différents types de boîtiers suivants: DIP-4, -6, -8,…SOP-4,-6,-8,…etc. Ainsi, si
le fabricant a cinq types de boîtiers différents, alors 20 échantillons de chaque sont prélevés
pour cet essai de décharge partielle destructif pour un total de (5 × 20 = 100 optocoupleurs)
par trimestre. Des voies multiples ne constituent pas une différence de type de boîtier. L'objet
de ces essais aléatoires par trimestre est de surveiller la qualité de la fabrication par rapport
aux critères sélectionnés. La taille minimale de l'échantillonnage est de n = 80 dont les
défaillances doivent être c = 0, c'est-à-dire qu'il ne doit exister aucune défaillance.
8.6.3 L'essai de type doit être réalisé avec l'introduction d'un nouveau photocoupleur qui
diffère des photocoupleurs déjà essayés dans au moins une des entités suivantes:
– matériaux pour boîtiers applicables à l'isolement
Matériaux moulés, gels silicone, feuilles, etc.;
– cadre de montage
Si le nouveau cadre de montage affecte la ligne de fuite externe ou la distance
d'isolement externe ou encore la résistance thermique du boîtier, et ainsi si les I ou P
si si
ou I ou P en sont affectés;
so so
– construction de boîtier
(Exemples: modification pour passer d'un boîtier unique moulé coplanaire à un boîtier
moulé double coplanaire).
Toutes modifications d'une ou plus de ces entités sont considérées comme des modifications
majeures, qui nécessitent un nouvel essai de type d'un produit existant.
L'essai périodique doit être effectué au plus tard 5 ans après les essais de type et doit être
répété au plus tard tous les 5 ans.
Les essais de type et les essais périodiques doivent inclure au moins les sous-groupes
suivants (8.6.3.1 à 8.6.3.8), aux conditions suivantes:
– on doit parvenir à zéro défaillance;
– si une défaillance se produit sur les 130 dispositifs, on doit soumettre d'autres
composants de dispositifs au sous-groupe (dans lequel s'est produite la défaillance), sans
plus aucune défaillance.
NOTE Valeurs limites de sécurité (I , P , I , P , T ).
si si so so s
Pour que les composants fournissent une isolation électrique sûre, les prescriptions pour une isolation satis-
faisante ont priorité.
Les valeurs limites de sécurité sont le courant d'entrée maximal (I ), ou la puissance d'entrée maximale (P ), ou
si si
le courant de sortie maximal (I ) ou la puissance de sortie maximale (P ) ou encore la température limite de
so so
sécurité maximale (T ) qui sont définis par le fabricant pour un dispositif optocoupleur qui peut être autorisé dans
c
l'éventualité d'un défaut ou d'une défaillance sans provoquer une rupture de l'isolation du dispositif.
Les valeurs limites de sécurité déterminent la gamme maximale de puissance dissipée d'entrée ou de sortie
permise, bien que la fonction des éléments de couplage puisse être détruite, mais la spécification d'isolation du
dispositif optocoupleur demeure intacte. La température limite de sécurité (T ) est la température d'enveloppe la
s
plus élevée permise dans l'éventualité d'un défaut.
La prescription pour l'isolation demeure même lorsque le fonctionnement de l'optocoupleur n'existe plus du fait
d’une contrainte électrique ou thermique externe, lorsque par exemple
a) la diode d'émission devient court-circuitée ou fond du fait d'un courant excessif ou d'une puissance d'entrée
excessive;
b) les fils de liaison internes fondent;
c) la fonction de l'optocoupleur est entravée par une source de chaleur externe (par exemple une résistance).

60747-5-2 Amend. 1  IEC:2002 – 9 –
8.6.2 Partial discharge test (method a, destructive test) shall be performed on a sample
basis once per quarter. A minimum sample of 20 devices will be picked from a random
production lot for each package type.
NOTE Packages should be significantly different in terms of package outline dimensions. The lead form option
will not be construed as a significant difference.
A production lot is defined here as the number of devices which have been produced using
the same production line and production conditions. Examples of different package types are:
DIP-4,-6,-8,…SOP-4,-6,-8,…etc. Thus, if a manufacturer has five different package types,
then 20 samples each would be pulled for this destructive partial discharge test for a total of
(5 × 20 = 100 optocouplers) per quarter. Multiple channels do not make a package type
difference. The purpose of this random testing per quarter is to monitor the quality of the
manufacturing with respect to selected criteria. The minimum sampling size is n = 80 of which
the failures shall be c = 0, i.e. there shall be no failures.
8.6.3 Type test shall be performed with the introduction of a new photocoupler, which differs
from already tested photocouplers in one or more of the following items:
– package materials relevant for insulation
Mold materials, silicone gels, foils, etc.;
– lead frame
If the new lead frame affects the external creepage distance or external clearance or the
thermal resistance of the package and thereby I or P or I or P are affected;
si si so so
– package construction
(Examples: change from single mold coplanar to a double mold coplanar package).
Any changes of one or more of those items are considered major changes, which require a
new type test for an existing product.
Periodic test shall be done latest 5 years after type testing and shall be repeated latest every
5 years.
Type tests and periodic tests shall include at least the following subgroups (8.6.3.1 to
8.6.3.8), with the following conditions:
– zero failure shall be achieved;
– if one failure occurs out of the 130 devices, further quantities of devices shall be subjected
to the subgroup (in which the failure occurred), with no more failures.
NOTE Safety limiting values (I , P , I , P , T ).
si si so so s
For components to provide safe electrical isolation, the requirements for satisfactory isolation have the first priority.
The safety limiting values are the maximum input current (I ), or maximum input power (P ), or maximum output
si si
current (I ), or maximum output power (P ), or the maximum safety limit temperature (T ) that are defined by the
so so c
manufacturer for an optocoupler device that can be allowed in the event of a fault or a failure without causing the
insulation of the device to breakdown.
The safety limiting values determine the maximum range of input or output power dissipations allowed, although
the function of the coupling elements may be destroyed, but the isolation specification of the optocoupler device
remains intact. The safety limit temperature (T ) is the highest enclosure temperature permitted in the event of a fault.
s
The requirement for isolation remains even when the operation of the optocoupler is no longer in existence due to
external electrical or thermal stress, when for example
a) the transmitter diode becomes shorted or welds due to excessive current or input power;
b) internal bond wires melt;
c) operation of the optocoupler is impeded by an external heat source (e.g. resistor).

– 10 – 60747-5-2 Amend.1  CEI:2002
Les valeurs limites de sécurité sont régies par les matériaux et paramètres de conception de circuit adoptés par le
fabricant, et il faut que l'utilisateur s'assure que l'on ne dépasse pas les valeurs limites de sécurité, pour assurer
que la résistance d'isolement ou l'isolation de l'optocoupleur demeure intacte. L'utilisateur s'assure que l'on ne
dépasse pas les valeurs limite
...