Semiconductor devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)

Gives product specific standards for terminology, letter symbols, essential ratings and characteristics and measuring methods for insulated-gate bipolar transistors (IGBTs).

Dispositifs à semiconducteurs - Dispositifs discrets - Partie 9: Transistors bipolaires à grille isolée (IGBT)

Spécifie la terminologie, les symboles littéraux, les valeurs limites et caractéristiques essentielles ainsi que les méthodes de mesure pour les transistors bipolaires à grille isolée.

General Information

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Publication Date
19-Nov-2001
Current Stage
DELPUB - Deleted Publication
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26-Sep-2007
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IEC 60747-9:1998 - Semiconductor devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs) Released:8/28/1998 Isbn:2831844657
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IEC 60747-9:1998+AMD1:2001 CSV - Semiconductor devices - Discrete devices - Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs) Released:11/20/2001 Isbn:2831859913
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Standards Content (Sample)


NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
60747-9
STANDARD
Première édition
First edition
1998-08
Dispositifs à semiconducteurs –
Dispositifs discrets –
Partie 9:
Transistors bipolaires à grille isolée (IGBT)
Semiconductor devices –
Discrete devices –
Part 9:
Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)

Numéro de référence
Reference number
CEI / IEC 60747-9:1998
Numéros des publications Numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60 000. issued with a designation in the 60 000 series.

Publications consolidées Consolidated publications

Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications

la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,

Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-

publication de base incorporant l’amendement 1, et porating amendment 1 and the base publication

la publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.

et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept under
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état constant review by the IEC, thus ensuring that the
actuel de la technique. content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de re- Information relating to the date of the reconfirmation of
confirmation de la publication sont disponibles dans the publication is available in the IEC catalogue.
le Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical com-
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des mittee which has prepared this publication, as well as
publications établies, se trouvent dans les documents the list of publications issued, is to be found at the
ci-dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Catalogue en ligne)* (On-line catalogue)*
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- IEC 60 050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
60747-9
STANDARD
Première édition
First edition
1998-08
Dispositifs à semiconducteurs –
Dispositifs discrets –
Partie 9:
Transistors bipolaires à grille isolée (IGBT)
Semiconductor devices –
Discrete devices –
Part 9:
Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)

 IEC 1998 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical,
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in
copie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail@iec.ch IEC web site http: //www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE U
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 60747-9 © CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION . 6

Articles
1 Domaine d'application . 8

2 Références normatives. 8
3 Définitions. 8
3.1 Termes généraux . 8
3.2 Termes relatifs aux valeurs limites et aux caractéristiques; tensions et courants. 10
3.3 Termes relatifs aux valeurs limites et caractéristiques; autres caractéristiques. 12
4 Symboles littéraux. 14
4.1 Généralités . 14
4.2 Autres indices généraux . 14
4.3 Liste des symboles littéraux . 14
5 Valeurs limites et caractéristiques essentielles . 18
5.1 Généralités . 18
5.2 Conditions pour les valeurs limites . 18
5.3 Valeurs limites . 18
5.4 Caractéristiques. 20
6 Méthodes de mesure. 26
6.1 Généralités . 26
6.2 Méthodes de mesure. 28
7 Réception et fiabilité. 48
Annexe A (informative) – Symbole graphique des transistors bipolaires à grille isolée
proposé par le sous-comité 47E. 50

60747-9  IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

INTRODUCTION . 7

Clause
1 Scope . 9

2 Normative references . 9
3 Definitions. 9
3.1 General terms . 9
3.2 Terms related to ratings and characteristics; voltages and currents . 11
3.3 Terms related to ratings and characteristics; other characteristics . 13
4 Letter symbols. 15
4.1 General. 15
4.2 Additional general subscripts. 15
4.3 List of letter symbols . 15
5 Essential ratings and characteristics. 19
5.1 General. 19
5.2 Rating conditions . 19
5.3 Ratings (limiting values) . 19
5.4 Characteristics . 21
6 Methods of measurement . 27
6.1 General. 27
6.2 Measuring methods. 29
7 Acceptance and reliability. 49
Annex A (informative) – Graphical symbol of IGBT proposed by subcommittee 47E. 51

– 4 – 60747-9 © CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

––––––––––
DISPOSITIFS À SEMICONDUCTEURS – DISPOSITIFS DISCRETS –

Partie 9: Transistors bipolaires à grille isolée (IGBT)

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60747-9 a été établie par le sous-comité 47E: Dispositifs discrets
à semiconducteurs, du comité d'études 47 de la CEI: Dispositifs à semiconducteurs.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
47E/109/FDIS 47E/115/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
La présente norme doit être lue conjointement avec la CEI 60747-1.
L'annexe A est donnée à titre d'information uniquement.

60747-9  IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

––––––––––––
SEMICONDUCTOR DEVICES – DISCRETE DEVICES –

Part 9: Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement b
...


NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60747-9
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
2001-11
Edition 1:1998 consolidée par l'amendement 1:2001
Edition 1:1998 consolidated with amendment 1:2001
Dispositifs à semiconducteurs –
Dispositifs discrets –
Partie 9:
Transistors bipolaires à grille isolée (IGBT)
Semiconductor devices –
Discrete devices –
Part 9:
Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60747-9:1998+A1:2001
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,

respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and

base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/catlg-f.htm) vous permet de faire des (www.iec.ch/catlg-e.htm) enables you to search
recherches en utilisant de nombreux critères, by a variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations line information is also available on recently
en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
nouvelles publications, les publications rempla- publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published
• IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues
This summary of recently issued publications
(www.iec.ch/JP.htm) est aussi disponible par
(www.iec.ch/JP.htm) is also available by email.
courrier électronique. Veuillez prendre contact
Please contact the Customer Service Centre (see
avec le Service client (voir ci-dessous) pour plus
below) for further information.
d’informations.
• Service clients
• Customer Service Centre
Si vous avez des questions au sujet de cette

If you have any questions regarding this
publication ou avez besoin de renseignements
publication or need further assistance, please
supplémentaires, prenez contact avec le Service
contact the Customer Service Centre:
clients:
Email: custserv@iec.ch
Email: custserv@iec.ch
Tél: +41 22 919 02 11
Tel: +41 22 919 02 11
Fax: +41 22 919 03 00
Fax: +41 22 919 03 00
.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60747-9
INTERNATIONAL
Edition 1.1
STANDARD
2001-11
Edition 1:1998 consolidée par l'amendement 1:2001
Edition 1:1998 consolidated with amendment 1:2001
Dispositifs à semiconducteurs –
Dispositifs discrets –
Partie 9:
Transistors bipolaires à grille isolée (IGBT)
Semiconductor devices –
Discrete devices –
Part 9:
Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)

 IEC 2001 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, any form or by any means, electronic or mechanical,
électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les including photocopying and microfilm, without permission in
microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
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Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail@iec.ch IEC web site http://www.iec.ch
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CR
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International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 60747-9 © CEI:1998+A1:2001

SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .12

INTRODUCTION.16

1 Domaine d'application.18

2 Références normatives .18

3 Définitions .18

3.1 Termes généraux .18

3.2 Termes relatifs aux valeurs limites et aux caractéristiques; tensions et courants .20
3.3 Termes relatifs aux valeurs limites et caractéristiques; autres caractéristiques .22
4 Symboles littéraux .26
4.1 Généralités.26
4.2 Autres indices généraux .26
4.3 Liste des symboles littéraux .26
4.3.1 Tensions.26
4.3.2 Courants.26
4.3.3 Autres grandeurs électriques .28
4.3.4 Amplitudes thermiques.28
4.3.5 Temps .28
5 Valeurs limites et caractéristiques essentielles.30
5.1 Généralités.30
5.1.1 Méthodes de spécification.30
5.1.2 Températures recommandées.30
5.2 Conditions pour les valeurs limites .30
5.2.1 Transistors bipolaires à grille isolée à température ambiante spécifiée .30
5.2.2 Transistors bipolaires à grille isolée à température de boîtier spécifiée.30
5.3 Valeurs limites.30
5.3.1 Tension collecteur-émetteur avec tension grille-émetteur nulle (V ).30
CES
5.3.2 Tension grille-émetteur avec tension collecteur-émetteur nulle (V ).30
GES
5.3.3 Courant (continu) de collecteur (I ) .30
C
5.3.4 Courant collecteur de pointe répétitif (I ) .30
CRM
5.3.5 Courant collecteur de pointe non répétitif (I ).32
CSM
5.3.6 Zone de fonctionnement de sécurité.32
5.3.7 Dissipation totale de puissance (P ) .32
tot
5.3.8 Température virtuelle de jonction (T ).32
vj
5.3.9 Température de boîtier (T ) (pour les transistors bipolaires à grille isolée
c
à température de boîtier spécifiée).32
5.3.10 Température de stockage (T ) .32
stg
5.3.11 Force de fixation (F) .32
5.3.12 Tension de maintien collecteur-émetteur (V ) .32
CE*sus
5.3.13 Aire de sécurité en inverse (RBSOA).32
5.3.14 Aire de sécurité en court-circuit (SCSOA).32
5.3.15 Tension de décharge électrostatique spécifiée .34

60747-9  IEC:1998+A1:2001 – 3 –

CONTENTS
FOREWORD.13

INTRODUCTION.17

1 Scope.19

2 Normative references.19

3 Definitions .19

3.1 General terms.19

3.2 Terms related to ratings and characteristics; voltages and currents .21
3.3 Terms related to ratings and characteristics; other characteristics.23
4 Letter symbols .27
4.1 General .27
4.2 Additional general subscripts .27
4.3 List of letter symbols.27
4.3.1 Voltages .27
4.3.2 Currents .27
4.3.3 Other electrical magnitudes.29
4.3.4 Thermal magnitudes .29
4.3.5 Times .29
5 Essential ratings and characteristics .31
5.1 General .31
5.1.1 Rating methods.31
5.1.2 Recommended temperatures .31
5.2 Rating conditions .31
5.2.1 Ambient-rated IGBTs .31
5.2.2 Case-rated IGBTs.31
5.3 Ratings (limiting values).31
5.3.1 Collector-emitter voltage with gate-emitter short-circuited (V ) .31
CES
5.3.2 Gate-emitter voltages with collector-emitter short-circuited (V ).31
GES
5.3.3 (Continuous) collector (direct) current (I ) .31
C
5.3.4 Repetitive peak collector current (I ).31
CRM
5.3.5 Non-repetitive peak collector current (I ).33
CSM
5.3.6 Safe operating area .33
5.3.7 Total power dissipation (P ) .33
tot
5.3.8 Virtual junction temperature (T ).33
vj
5.3.9 Case temperature (T ) (for case-rated IGBTs).33
c
5.3.10 Storage temperature (T ).33
stg
5.3.11 Mounting force (F) .33
5.3.12 Collector-emitter sustaining voltage (V ).33
CE*sus
5.3.13 Reverse biased safe operating area (RBSOA) .33
5.3.14 Short-circuit safe operating area (SCSOA
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.