IEC 60747-9:1998/AMD1:2001

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60747-9
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 1
AMENDMENT 1
2001-08
Amendement 1
Dispositifs à semiconducteurs –
Partie 9:
Transistors bipolaires à grille isolée (IGBT)
Amendment 1
Semiconductor devices –
Part 9:
Insulated-gate bipolar transistors (IGBTs)

 IEC 2001 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail@iec.ch IEC web site http://www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
W
PRICE CODE
International Electrotechnical Commission
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For price, see current catalogue

– 2 – 60747-9 amend. 1  CEI:2001

AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le sous-comité 47E: Dispositifs discrets à semi-

conducteurs, 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/194/FDIS 47E/198/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 2002. A cette date, la publication sera
reconduite;
supprimée;
remplacée par une édition révisée, ou
amendée.
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Page 2
SOMMAIRE
Remplacer la page de sommaire par la page suivante:
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
INTRODUCTION
Articles
1 Domaine d'application
2Références normatives
3Définitions
3.1 Termes généraux
3.2 Termes relatifs aux valeurs limites et aux caractéristiques; tensions et courants
3.3 Termes relatifs aux valeurs limites et caractéristiques; autres caractéristiques
4 Symboles littéraux
4.1 Généralités
4.2 Autres indices généraux
4.3 Liste des symboles littéraux
4.3.1 Tensions
4.3.2 Courants
4.3.3 Autres grandeurs électriques
4.3.4 Amplitudes thermiques
4.3.5 Temps
60747-9 Amend. 1  IEC:2001 – 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/194/FDIS 47E/198/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 2002. At this date, the publication will be
reconfirmed;
withdrawn;
replaced by a revised edition, or
amended.
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Page 3
CONTENTS
Replace the contents page by the following:
CONTENTS
FOREWORD
INTRODUCTION
Clause
1Scope
2 Normative references
3 Definitions
3.1 General terms
3.2 Terms related to ratings and characteristics; voltages and currents
3.3 Terms related to ratings and characteristics; other characteristics
4 Letter symbols
4.1 General
4.2 Additional general subscripts
4.3 List of letter symbols
4.3.1 Voltages
4.3.2 Currents
4.3.3 Other electrical magnitudes
4.3.4 Thermal magnitudes
4.3.5 Times
– 4 – 60747-9 amend. 1  CEI:2001

5 Valeurs limites et caractéristiques essentielles

5.1 Généralités
5.1.1 Méthodes de spécification

5.1.2 Températures recommandées

5.2 Conditions pour les valeurs limites

5.2.1 Transistors bipolaires à grille isolée à température ambiante spécifiée

5.2.2 Transistors bipolaires à grille isolée à température de boîtier spécifiée

5.3 Valeurs limites
5.3.1 Tension collecteur-émetteur avec tension grille-émetteur nulle (V )
CES
5.3.2 Tension grille-émetteur avec tension collecteur-émetteur nulle (V )
GES
5.3.3 Courant (continu) de collecteur (I )
C
5.3.4 Courant collecteur de pointe répétitif (I )
CRM
5.3.5 Courant collecteur de pointe non répétitif (I )
CSM
5.3.6 Zone de fonctionnement de sécurité
5.3.7 Dissipation totale de puissance (P )
tot
5.3.8 Température virtuelle de jonction (T )
vj
5.3.9 Température de boîtier (T ) (pour les transistors bipolaires à grille isolée
c
à température de boîtier spécifiée)
5.3.10 Température de stockage (T )
stg
5.3.11 Force de fixation (F)
5.3.12 Tension de maintien collecteur-émetteur (V )
CE*sus
5.3.13 Aire de sécurité en inverse (RBSOA)
5.3.14 Aire de sécurité en court-circuit (SCSOA)
5.3.15 Tension de décharge électrostatique spécifiée
5.4 Caractéristiques
5.4.1 Tension de claquage collecteur(-émetteur) avec tension grille-émetteur nulle
(V )
(BR)CES
5.4.2 Tension de saturation collecteur(-émetteur) (V )
CE(sat)
5.4.3 Tension de seuil grille-émetteur (V )
GE(TO)
5.4.4 Courant collecteur résiduel (I )
CES
5.4.5 Courant de fuite de grille (I )
GES
5.4.6 Dissipation d'énergie à l'établissement (par impulsion) (E )
on
5.4.7 Dissipation d'énergie à la coupure(par impulsion) (E )
off
5.4.8 Capacités
5.4.9 Charge de grille (Q )
ge
5.4.10 Temps de commutation
5.4.11 Résistance thermique jonction-boîtier (R )
th(j-c)
5.4.12 Résistance thermique jonction-ambiante (R )
th(j-a)
5.4.13 Impédance thermique transitoire jonction-boîtier (Z )
th(j-c)
5.4.14 Impédance thermique transitoire jonction-ambiante (Z )
th(j-a)
5.4.15 Impédance thermique jonction-boîtier dans des conditions d'impulsion (Z )
th(j-c)p
5.4.16 Impédance thermique jonction-ambiante dans des conditions d'impulsion (Z )
th(j-a)p
5.4.17 Caractéristiques mécaniques et autres données
6Méthodes d'essai
6.1 Généralités
6.2 Méthodes d'essai
6.2.1 Tension de maintien collecteur-émetteur (V )
CE*sus
6.2.2 Tensions collecteur-émetteur (V , V , V )
CES CER CEX
6.2.3 Tension grille-émetteur (±V )
GES
6.2.4 Aire de sécurité en inverse (RBSOA)
6.2.5 Aire de sécurité en court-circuit
6.2.6 Tension de décharge électrostatique
6.2.7 Courant collecteur
7Méthodes de mesure de référence
7.1 Généralités
7.1.1 Précautions générales
7.1.2 Précautions de manipulation
7.1.3 Symbole graphique des transistors bipolaires à grille isolée

60747-9 Amend. 1  IEC:2001 – 5 –

5 Essential ratings and characteristics

5.1 General
5.1.1 Rating methods
5.1.2 Recommended temperatures

5.2 Rating conditions
5.2.1 Ambient-rated IGBTs
5.2.2 Case-rated IGBTs
5.3 Ratings (limiting values)
5.3.1 Collector-emitter voltage with gate-emitter short-circuited (V )
CES
5.3.2 Gate-emitter voltage with collector-emitter short-circuited (V )
GES
5.3.3 (Continuous) collector (direct) current (I )
C
5.3.4 Repetitive peak collector current (I )
CRM
5.3.5 Non-repetitive peak collector current (I )
CSM
5.3.6 Safe operating area
5.3.7 Total power dissipation (P )
tot
5.3.8 Virtual junction temperature (T )
vj
5.3.9 Case temperature (T ) (for case-rated IGBTs)
c
5.3.10 Storage temperature (T )
stg
5.3.11 Mounting force (F)
5.3.12 Collector-emitter sustaining voltage (V )
CE*sus
5.3.13 Reverse biased safe operating area (RBSOA)
5.3.14 Short-circuit safe operating area (SCSOA)
5.3.15 Rated electrostatic discharge voltage
5.4 Characteristics
5.4.1 Collector(-emitter) breakdown voltage with gate-emitter short-circuited (V )
(BR)CES
5.4.2 Collector(-emitter) saturation voltage (V )
CE(sat)
5.4.3 Gate-emitter threshold voltage (V )
GE(TO)
5.4.4 Collector cut-off current (I )
CES
5.4.5 Gate leakage current (I )
GES
5.4.6 Turn-on energy (per pulse) (E )
on
5.4.7 Turn-off energy (per pulse) (E )
off
5.4.8 Capacitances
5.4.9 Gate charge (Q )
ge
5.4.10 Switching times
5.4.11 Thermal resistance junction to case (R )
th(j-c)
5.4.12 Thermal resistance junction to ambient (R )
th(j-a)
5.4.13 Transient thermal impedance junction to case (Z )
th(j-c)
5.4.14 Transient thermal impedance junction to ambient (Z )
th(j-a)
5.4.15 Thermal impedance junction to case under pulse conditions (Z )
th(j-c)p
5.4.16 Thermal impedance junction to ambient under pulse conditions (Z )
th(j-a)p
5.4.17 Mechanical characteristics and other data
6 Methods of testing
6.1 General
6.2 Test methods
6.2.1 Collector-emitter sustaining voltage (V )
CE*sus
6.2.2 Collector-emitter voltages (V , V , V )
CES CER CEX
6.2.3 Gate-emitter voltage (±V )
GES
6.2.4 Reverse biased safe operating area (RBSOA)
6.2.5 Short-circuit safe operating area
6.2.6 Electrostatic discharge voltage
6.2.7 Collector current
7 Methods of measurement
7.1 General
7.1.1 General precautions
7.1.2 Handling precautions
7.1.3 Graphical symbol of IGBT

– 6 – 60747-9 amend. 1  CEI:2001

7.2 Méthodes de mesure
7.2.1 Tension de seuil grille-émetteur (V )
GE(TO)
7.2.2 Courant de fuite de grille (I )
GES
7.2.3 Dissipation de puissance à l'établissement (P ), dissipation d'énergie
on
à l'établissement (par impulsion) (E )
on
7.2.4 Dissipation de puissance à la coupure (P ), dissipation d'énergie
off
à la coupure (E )
off
7.2.5 Temps total d'établissement (t ), temps de retard à l'établissement (t ),
on d(on)
temps de croissance (t )
r
7.2.6 Temps total de coupure (t ), temps de retard à la coupure (t ), temps
off d(off)
de décroissance (t )
f
7.2.7 Résistance thermique jonction-boîtier R ) et impédance thermique
th(j-c)
transitoire jonction-boîtier (Z )
th(j-c)
7.2.8 Tension de saturation collecteur-émetteur (V )
CEsat
7.2.9 Courant résiduel collecteur-émetteur (I , I , I )
CES CER CEX
7.2.10 Temps de commmutation (t , t t ) et énergie de commutation (E )
don r, on on
7.2.11 Capacité d'entrée (C )
ies
7.2.12 Capacité de sortie (C )
oes
7.2.13 Capacité de transfert inverse (C )
res
8Réception et fiabilité
8.1 Exigences générales
8.2 Exigences spécifiques
8.2.1 Liste des essais d'endurance
8.2.2 Conditions pour les essais d'endurance
8.2.3 Critères de défaillance et caractéristiques définissant la défaillance
pour les essais de réception
8.2.4 Critères de défaillance et caractéristiques définissant la défaillance
pour les essais de fiabilité
8.2.5 Procédure à suivre en cas d'erreur d'essai
8.2.6 Essais d'endurance et méthodes d'essais
8.3 Essais de type et essais individuels
8.3.1 Essais de type
8.3.2 Essais individuels
8.3.3 Méthodes de mesure et méthodes d'essais
Annexe A (normative) Méthode de mesure de la tension de claquage collecteur-émetteur
Annexe B (normative) Mesure du temps de commutation sur charge inductive dans
des conditions spécifiées
Annexe C (normative) Aire de sécurité en direct (FBSOA)
Annexe D (informative) Rupture du boîtier

Page 8
2 Référence normatives
Insérer, dans la liste existante, le titre de la norme suivante:
CEI 60747-7:2000, Dispositifs discrets et circuits intégrés à semiconducteurs – Partie 7:
Transistors bipolaires
60747-9 Amend. 1  IEC:2001 – 7 –

7.2 Measuring methods
7.2.1 Gate-emitter threshold voltage (V )
GE(TO)
7.2.2 Gate leakage current (I )
GES
7.2.3 Turn-on power dissipation (P ), turn-on energy (per pulse) (E )
on on
7.2.4 Turn-off power dissipation (P ), turn-off energy (per pulse) (E )
off off
7.2.5 Turn-on time (t ), turn-on delay time (t ), rise time (t )
on d(on) r
7.2.6 Turn-off time (t ), turn-off delay time (t ), fall time (t )
off d(off) f
7.2.7 Thermal resistance junction to case (R ) and transient thermal impedance
th(j-c)
junction to case (Z )
th(j-c)
7.2.8 Collector-emitter saturation voltage (V )
CEsat
7.2.9 Collector-emitter cut-off current (I , I , I )
CES CER CEX
7.2.10 Turn-on intervals (t , t , t ) and turn-on energy (E )
don r on on
7.2.11 Input capacitance (C )
ies
7.2.12 Output capacitance (C )
oes
7.2.13 Reverse transfer capacitance (C )
res
8 Acceptance and reliability
8.1 General requirements
8.2 Specific requirements
8.2.1 List of endurance tests
8.2.2 Conditions for endurance tests
8.2.3 Failure-defining characteristics and failure criteria for acceptance tests
8.2.4 Failure-defining characteristics and failure criteria for reliability tests
8.2.5 Procedure in case of a testing error
8.2.6 Endurance tests and test methods
8.3 Type tests and routine tests
8.3.1 Type tests
8.3.2 Routine tests
8.3.3 Measuring and test methods
Annex A (normative) Measuring method for collector-emitter breakdown voltage
Annex B (normative) Measuring method for inductive load turn-off current under specified
conditions
Annex C (normative) Forward biased safe operating area (FBSOA)
Annex D (informative) Case rupture
Page 9
2 Normative references
Insert, in the existing list, the title of the following standard:

IEC 60747-7:2000, Semiconductor discrete devices and integrated circuits – Part 7: Bipolar
transistors
– 8 – 60747-9 amend. 1  CEI:2001

3.2 Termes relatifs aux valeurs limites et aux caractéristiques; tensions et courants

Ajouter les nouvelles définitions suivantes:

3.2.7
tension collecteur(-émetteur) avec grille et émetteur court-circuités (V )
CES
tension collecteur-émetteur pour laquelle le courant collecteur a une faible valeur (absolue)
spécifiée, la grille et l'émetteur étant court-circuités

3.2.8
tension de maintien collecteur-émetteur (V )

CE*sus
tension de claquage collecteur-émetteur à courant collecteur relativement élevé pour laquelle
la tension de claquage est relativement insensible aux variations du courant collecteur, dans
les conditions spécifiées de terminaison de la grille et de l'émetteur
NOTE 1 Les conditions spécifiées de terminaison de la grille et de l‘émetteur sont indiquées, dans le symbole
littéral, par la troisième lettre '*'; voir 4.1.2 de la CEI 60747-7.
NOTE 2 Quand cela est nécessaire, un qualificatif approprié peut être ajouté au terme de base pour indiquer une
terminaison spécifique entre grille et émetteur.
Exemple: Tension de maintien collecteur-émetteur avec grille et émetteur court-circuités V .
CESsus
NOTE 3 Le terme peut être raccourci si le symbole littéral utilisé est suffisamment explicite.
Exemple: Tension de maintien collecteur-émetteur V .
CERsus
NOTE 4 Ce terme est important pour les dispositifs haute tension, par exemple à plus de 4 kV.
3.2.9
tension de décharge électrostatique
A l'étude.
4 Symboles littéraux
4.3 Liste des symboles littéraux
4.3.1 Tensions
Insérer, après «Tension de saturation collecteur-émetteur», les termes suivants:
Tension de maintien collecteur-émetteur (V )
CE*sus
Tension de décharge électrostatique: les symboles littéraux sont à l'étude
Page 18
5.3 Valeurs limites
Ajouter les nouvelles valeurs limites suivantes:
5.3.12 Tension de maintien collecteur-émetteur (V )
CE*sus
Supérieure à la valeur minimale spécifiée dans les conditions définies.
5.3.13 Aire de sécurité en inverse (RBSOA)
Diagramme représentant les con
...