MOTOROLA
SEMICONDUCTOR TECHNICAL DATA
Complementary Silicon Plastic
Power Transistors
. . . designed for use in general–purpose amplifier and switching applications.
•
DC Current Gain Specified to 15 Amperes —
hFE = 20 – 150 @ IC = 5.0 Adc
hFE
= 5.0 (Min) @ IC = 15 Adc
•
Collector–Emitter Sustaining Voltage —
VCEO(sus) = 60 Vdc (Min) – 2N6487, 2N6490
VCEO(sus)
= 80 Vdc (Min) – 2N6488, 2N6491
•
High Current Gain — Bandwidth Product
fT = 5.0 MHz (Min) @ IC = 1.0 Adc
•
TO–220AB Compact Package
2N6487
2N6488*
PNP
2N6490
2N6491*
*Motorola Preferred Device
NPN
MAXIMUM RATINGS (1)
Rating
Symbol
VCEO
VCB
VEB
IC
IB
PD
PD
2N6487
2N6490
60
70
2N6488
2N6491
80
90
Unit
Vdc
Vdc
Vdc
Adc
Adc
15 AMPERE
COMPLEMENTARY
SILICON
POWER TRANSISTORS
60 – 80 VOLTS
75 WATTS
PD, POWER DISSIPATION (WATTS)
Î Î
Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ
Î
Î
Î ÎÎ
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ
Î
Î
Î Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Voltage
Collector–Base Voltage
Emitter–Base Voltage
Base Current
5.0
15
5.0
Collector Current — Continuous
Total Power Dissipation @ TC = 25
_
C
Derate above 25
_
C
Total Power Dissipation @ TA = 25
_
C
Derate above 25
_
C
Operating and Storage Junction
Temperature Range
75
0.6
Watts
W/
_
C
Watts
W/
_
C
1.8
0.014
TJ, Tstg
– 65 to + 150
_
C
THERMAL CHARACTERISTICS
Characteristic
CASE 221A–06
TO–220AB
Symbol
R
θJC
R
θJA
Max
70
Unit
Thermal Resistance, Junction to Case
1.67
_
C/W
_
C/W
Thermal Resistance, Junction to Ambient
(1) Indicates JEDEC Registered Data.
TA TC
4.0 80
3.0
60
TC
2.0
40
TA
1.0
20
0
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
TC, CASE TEMPERATURE (°C)
Figure 1. Power Derating
Preferred
devices are Motorola recommended choices for future use and best overall value.
REV 7
3–132
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
2N6487 2N6488 2N6490 2N6491
t, TIME (ns)
Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎ Î Î Î
Î Î Î Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎ Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î
Î ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î Î Î Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(TC = 25
_
C unless otherwise noted)
Characteristic
OFF CHARACTERISTICS
Symbol
Min
Max
Unit
Collector–Emitter Sustaining Voltage (1)
(IC = 200 mAdc, IB = 0)
Collector–Emitter Sustaining Voltage (1)
(IC = 200 mAdc, VBE = 1.5 Vdc)
Collector Cutoff Current
(VCE = 30 Vdc, IB = 0)
(VCE = 40 Vdc, IB = 0)
VCEO(sus)
Vdc
2N6487, 2N6490
2N6488, 2N6491
60
80
70
90
—
—
—
—
—
—
—
—
VCEX
Vdc
2N6487, 2N6490
2N6488, 2N6491
—
—
ICEO
mAdc
2N6487, 2N6490
2N6488, 2N6491
1.0
1.0
Collector Cutoff Current
(VCE = 65 Vdc, VEB(off) = 1.5 Vdc)
(VCE = 85 Vdc, VEB(off) = 1.5 Vdc)
(VCE = 60 Vdc, VEB(off) = 1.5 Vdc, TC = 150
_
C)
(VCE = 80 Vdc, VEB(off) = 1.5 Vdc, TC = 150
_
C)
Emitter Cutoff Current
(VBE = 5.0 Vdc, IC = 0)
ICEX
µAdc
2N6487, 2N6490
2N6488, 2N6491
2N6487, 2N6490
2N6488, 2N6491
500
500
5.0
5.0
1.0
IEBO
mAdc
ON CHARACTERISTICS
DC Current Gain
(IC = 5.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
(IC = 15 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
hFE
—
20
5.0
—
—
—
—
150
—
1.3
3.5
1.3
3.5
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 5.0 Adc, IB = 0.5 Adc)
(IC = 15 Adc, IB = 5.0 Adc)
Base–Emitter On Voltage
(IC = 5.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
(IC = 15 Adc, VCE = 4.0 Vdc)
VCE(sat)
Vdc
VBE(on)
Vdc
DYNAMIC CHARACTERISTICS
Current–Gain — Bandwidth Product (2)
(IC = 1.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc, ftest = 1.0 MHz)
Small–Signal Current Gain
(IC = 1.0 Adc, VCE = 4.0 Vdc, f = 1.0 kHz)
fT
5.0
25
—
—
MHz
—
hfe
* Indicates JEDEC Registered Data.
(1) Pulse Test: Pulse Width
300
µs,
Duty Cycle
(2) fT = |hfe|
•
ftest.
v
v
2.0%.
VCC
+ 30 V
25
µs
+ 10 V
0
– 10 V
tr, tf 10 ns
DUTY CYCLE = 1.0%
RB
RC
SCOPE
1000
500
tr
200
100
50
NPN
PNP
td @ VBE(off)
v
51
D1
–4V
[
5.0 V
RB AND RC VARIED TO OBTAIN DESIRED CURRENT LEVELS.
FOR PNP, REVERSE ALL POLARITIES.
D1 MUST BE FAST RECOVERY TYPE, e.g.:
1N5825 USED ABOVE IB 100 mA
MSD6100 USED BELOW IB 100 mA
20
[
[
TC = 25°C
VCC = 30 V
IC/IB = 10
10
0.5
0.2
2.0
1.0
5.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
10
20
Figure 2. Switching Time Test Circuit
Figure 3. Turn–On Time
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data
3–133
2N6487 2N6488 2N6490 2N6491
r(t), TRANSIENT THERMAL RESISTANCE
(NORMALIZED)
1.0
0.7
0.5
0.3
0.2
0.1
0.1
0.07
0.05
0.03
0.02
0.01
0.01
0.01
0.02
SINGLE PULSE
0.05
0.1
0.2
0.5
1.0
0.05
0.02
P(pk)
Z
θJC
(t) = r(t) R
θJC
R
θJC
= 1.67°C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
t1
READ TIME AT t1
t2
TJ(pk) – TC = P(pk) Z
θJC(t)
DUTY CYCLE, D = t1/t2
2.0
5.0
t, TIME (ms)
10
20
50
100
200
500 1.0 k
D = 0.5
0.2
Figure 4. Thermal Response
20
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
10
5.0
2.0
1.0
0.5
0.2
0.1
100
µs
500
µs
1.0 ms
TJ = 150°C
SECOND BREAKDOWN LIMITED
BONDING WIRE LIMITED
THERMALLY LIMITED @ TC = 25°C
CURVES APPLY BELOW RATED VCEO
2N6487, 2N6490
2N6488, 2N6491
2.0
5.0 ms
dc
There are two limitations on the power handling ability of a
transistors average junction temperature and second break-
down. Safe operating area curves indicate IC – VCE limits of
the transistor that must be observed for reliable operation;
i.e., the transistor must not be subjected to greater dissipa-
tion than the curves indicate.
The data of Figure 5 is based on T J(pk) = 150
_
C; TC is
variable depending on conditions. Second breakdown pulse
limits are valid for duty cycles to 10% provided T J(pk)
150
_
C. T J(pk) may be calculated from the data in Figure 4.
At high case temperatures, thermal limitations will reduce the
power that can be handled to values less than the limitations
imposed by second breakdown
v
4.0
40 60
10
20
80
VCE, COLLECTOR–EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
Figure 5. Active–Region Safe Operating Area
5000
1000
700
ts
C, CAPACITANCE (pF)
Cob
300
200
Cib
Cob
1000
t, TIME (ns)
500
200
100
50
tf
NPN
PNP
VCC = 30 V
IC/IB = 10
IB1 = IB2
TJ = 25°C
1.0
2.0
5.0
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
10
20
100
70
50
0.5
NPN
PNP
TJ = 25°C
1.0
2.0
5.0
10
20
VR, REVERSE VOLTAGE (VOLTS)
50
0.2
0.5
Figure 6. Turn–Off Time
Figure 7. Capacitances
3–134
Motorola Bipolar Power Transistor Device Data