NPN Silicon Power Darlington
Transistor
The MJ10012 and MJH10012 are high–voltage, high–current
Darlington transistors designed for automotive ignition, switching
regulator and motor control applications.
•Collector–Emitter Sustaining Voltage —
VCEO(sus) = 400 Vdc (Min)
•175 Watts Capability at 50 Volts
•Automotive Functional Tests
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
MAXIMUM RATINGS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
MJ10012
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
MJH10012
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCEO
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
400
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Voltage
(RBE = 27 Ω)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCER
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
550
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Base Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VCBO
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
600
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter–Base Voltage
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
VEBO
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
8.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Current — Continuous
— Peak (1)
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
IC
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
10
15
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base Current
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
IB
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
2.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Power Dissipation
@ TC = 25C
@ TC = 100C
Derate above 25C
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
175
100
1.0
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
118
47.5
1.05
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Watts
Watts
W/C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Operating and Storage Junction
Temperature Range
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
TJ, Tstg
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
–65 to +200
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
–55 to +150
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
THERMAL CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Case
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
RθJC
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
1.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.95
ÎÎÎ
ÎÎÎ
C/W
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Maximum Lead Temperature for
Soldering Purposes: 1/8″ from
Case for 5 Seconds
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
TL
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
275
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
275
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
C
(1) Pulse Test: Pulse Width = 5.0 ms, Duty Cycle 10%.
ON Semiconductor
Semiconductor Components Industries, LLC, 2001
March, 2001 – Rev. 4 1Publication Order Number:
MJ10012/D
MJ10012
MJH10012
10 AMPERE
POWER TRANSISTORS
DARLINGTON NPN
SILICON
400 VOLTS
175 AND 118 WATTS
CASE 1–07
TO–204AA
(TO–3)
MJ10012
CASE 340D–01
TO–218 TYPE
MJH10012
≈1 k ≈30
EMITTER
BASE
COLLECTOR
MJ10012 MJH10012
http://onsemi.com
2
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25C unless otherwise noted)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Min
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Typ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
OFF CHARACTERISTICS (1)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage (Figure 1)
(IC = 200 mAdc, IB = 0, Vclamp = Rated VCEO)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
VCEO(sus)
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
400
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Sustaining Voltage (Figure 1)
(IC = 200 mAdc, RBE = 27 Ohms, Vclamp = Rated VCER)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
VCER(sus)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
425
ÎÎÎ
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current (Rated VCER, RBE = 27 Ohms)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ICER
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current (Rated VCBO, IE = 0)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ICBO
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.0
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter Cutoff Current (VEB = 6.0 Vdc, IC = 0)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
IEBO
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
40
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ON CHARACTERISTICS (1)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain
(IC = 3.0 Adc, VCE = 6 0 Vdc)
(IC = 6.0 Adc, VCE = 6.0 Vdc)
(IC = 10 Adc, VCE = 6.0 Vdc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
hFE
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
300
100
20
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
550
350
150
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
—
2000
—
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector–Emitter Saturation Voltage
(IC = 3.0 Adc, IB = 0.6 Adc)
(IC = 6.0 Adc, IB = 0.6 Adc)
(IC = 10 Adc, IB = 2.0 Adc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
VCE(sat)
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
—
—
—
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
—
—
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
1 5
2.0
2.5
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base Emitter Saturation Voltage
(IC = 6.0 Adc, IB = 0.6 Adc)
(IC = 10 Adc, IB = 2.0 Adc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
VBE(sat)
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
—
—
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
—
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
2.5
3.0
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base Emitter On Voltage (IC = 10 Adc, VCE = 6.0 Vdc)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
VBE(on)
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
2.8
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Diode Forward Voltage (IF = 10 Adc)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Vf
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
2.0
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
3.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Output Capacitance (VCB = 10 Vdc, IE = 0, ftest = 100 kHz)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Cob
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
165
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
350
ÎÎÎ
ÎÎÎ
pF
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
SWITCHING CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
Storage Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(VCC = 12 Vdc, IC = 6.0 Adc,
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ts
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
7 5
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
15
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
Fall Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(VCC
12
Vdc
,
IC
6
.
0
Adc
,
IB1 = IB2 = 0.3 Adc) Figure 2
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
tf
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
5.2
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
15
ÎÎÎ
ÎÎÎ
µs
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
FUNCTIONAL TESTS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Second Breakdown Collector Current with
Base–Forward Biased
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
IS/B
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
See Figure 10
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Pulsed Energy Test (See Figure 12)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
IC2L/2
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
—
ÎÎÎ
ÎÎÎ
—
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
180
ÎÎÎ
ÎÎÎ
mJ
(1) Pulse Test: Pulse Width = 300 µs, Duty Cycle = 2%.
MJ10012 MJH10012
http://onsemi.com
3
Vclamp
VCEO
25 µs
10 V
VCC 14 V
ADJUST UNTIL IC = 6 A
VCEO(sus) = 400 Vdc
VCER(sus) = 425 Vdc
VCC = 20 Vdc
Figure 1. Sustaining Voltage
Test Circuit Figure 2. Switching Times
Test Circuit
*Adjust t1 such that IC reaches 200 mA at VCE = Vclamp
0 V *
t1
5 ms
220
100 1N4933
2N3713
L = 10 mH
VCER
27
Vclamp
2 Ω
Eo
T.U.T.
- 4 V
12 V
En
51 1N3947
225 µs 12 V
0
MJ10012 MJH10012
http://onsemi.com
4
, COLLECTOR CURRENT (A)µICVBE, BASE-EMITTER VOLTAGE (VOLTS) VCE, COLLECTOR-EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
Figure 3. DC Current Gain Figure 4. Collector Saturation Region
3
0.002
IB, BASE CURRENT (AMP)
0.5 0.005 0.01 0.02 0.05 1 2
2.5
2
1.5
1
TJ = 25°C
104
VBE, BASEEMITTER VOLTAGE (VOLTS)
103
102
101
100
10-1
IC = ICES
25°C
REVERSE FORWARD
Figure 5. Collector–Emitter Saturation Voltage
2.2
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
0.20.1
1.8
1.4
1
0.6
Figure 6. Base–Emitter Voltage
2.8
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
0.8
2.4
2
1.6
1.2
IC = 0.5 A
10 A
3
IC/IB = 5
- 30°C25°C
150°C
25°C
TJ = - 30°C
VBE(sat) @ IC/IB = 5
VBE(on) @ VCE = 6 V
0.1 0.3 0.5 0.7 1 2 5 7310
VCE = 250 V
TJ = 150°C
75°C
0 +0.2-0.2 +0.4 +0.8+0.6
6
0.20.1 0.5
TJ = 150°C
VCE(sat)
, COLLECTOR-EMITTER SATURATION
VOLTAGE (VOLTS)
120.3 5 7 100.2 30.70.5 0.2
10
Figure 7. Turn–Off Switching Time
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
7
5
3
2
1
0.5
0.1 0.5 0.7
TJ = 25°C
IC/IB = 20
VCE = 12 Vdc
0.3
t, TIME (s)µ
tf
ts
Figure 8. Collector Cutoff Region
0.2 0.3 1 2 5 731020
0.2
0.7
2000
0.1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
20 0.2 0.3 0.5 0.7 1 2 3 5 10
700
100
50
30
hFE, DC CURRENT GAIN
TJ = 150°C
25°C
30°C
VCE = 3 Vdc
VCE = 6 Vdc
70
200
300
500
1000
7
25°C
MJ10012 MJH10012
http://onsemi.com
5
Figure 9. Thermal Response
t, TIME (ms)
1
0.01
0.5
0.2
0.1
0.05
0.03
0.01
RθJC(t) = r(t) RθJC
RθJC = °C/W MAX
D CURVES APPLY FOR POWER
PULSE TRAIN SHOWN
READ TIME AT t1
TJ(pk) - TC = P(pk) RθJC(t)
P(pk)
t1
t2
DUTY CYCLE, D = t1/t2
D = 0.5
SINGLE PULSE
0.2
0.05
0.1
0.02
0.01
r
(
t
)
, TRAN
S
IENT THERMAL
RESISTANCE (NORMALIZED)
0.02 0.05 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 100 200 2,000500
0.7
0.3
0.07
0.02
1,000
50
5
Figure 10. Forward Bias Safe Operating Area
VCE, COLLECTOR-EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
20
10
5
2
1
0.2
0.1
0.005 50 70 100 200 500
BONDING WIRE LIMIT
THERMAL LIMIT (SINGLE PULSE)
SECOND BREAKDOWN LIMIT
300
0.01
IC, COLLECTOR CURRENT (AMP)
MJH10012
TC = 25°C
MJ10012
dc
5.0 ms
1.0 ms
100 µs
10 20 30
The data of Figure 10 is based on TC = 25C, TJ(pk) is
variable depending on power level. Second breakdown
pulse limits are valid for duty cycles to 10% but must be
derated when TC ≥ 25C. Second breakdown limitations do
not derate the same as thermal limitations. Allowable
current at the voltages shown on Figure 10 may be found at
any case temperature by using the appropriate curve on
Figure 11.
There are two limitations on the power handling ability of
a transistor: average junction temperature and second
breakdown. 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
dissipation than the curves indicate.
TJ(pk) may be calculated from the data in Figure 11. At
high case temperatures, thermal limitations will reduce the
power that can be handled to values less than the limitations
imposed by second breakdown.
Figure 11. Power Derating Figure 12. Usage Test Circuit
t1 to be selected such that IC reaches 6 Adc before switch-off.
NOTE: “Usage Test,” Figure 12 specifies energy handling
capabilities in an automotive ignition circuit.
100
80
60
20
00 40 80 120 200
TC, CASE TEMPERATURE (°C)
THERMAL DERATING
SECOND BREAKDOWN
DERATING
160
MJH10012
MJ10012
20
1.5
10 mH
STANCORE
C2688
VZ = 400 V
T.U.T.
0.3
µF
10 Vdc
VCC = 12 Vdc
0 Vdc
t1
5 ms
220
1N4933
2N5881 27
MJ10012 MJH10012
http://onsemi.com
6
PACKAGE DIMENSIONS
CASE 1–07
ISSUE Z
TO–204 (TO–3)
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: INCH.
3. ALL RULES AND NOTES ASSOCIATED WITH
REFERENCED TO-204AA OUTLINE SHALL APPLY.
DIM MIN MAX MIN MAX
MILLIMETERSINCHES
A1.550 REF 39.37 REF
B--- 1.050 --- 26.67
C0.250 0.335 6.35 8.51
D0.038 0.043 0.97 1.09
E0.055 0.070 1.40 1.77
G0.430 BSC 10.92 BSC
H0.215 BSC 5.46 BSC
K0.440 0.480 11.18 12.19
L0.665 BSC 16.89 BSC
N--- 0.830 --- 21.08
Q0.151 0.165 3.84 4.19
U1.187 BSC 30.15 BSC
V0.131 0.188 3.33 4.77
A
N
E
C
K
–T– SEATING
PLANE
2 PL
D
M
Q
M
0.13 (0.005) Y M
T
M
Y
M
0.13 (0.005) T
–Q–
–Y–
2
1
UL
GB
V
H
MJ10012 MJH10012
http://onsemi.com
7
PACKAGE DIMENSIONS
CASE 340D–02
ISSUE B
SOT–93 (TO–218)
NOTES:
1. DIMENSIONING AND TOLERANCING PER ANSI
Y14.5M, 1982.
2. CONTROLLING DIMENSION: MILLIMETER.
A
D
VG
K
SL
U
BQEC
J
H
DIM MIN MAX MIN MAX
INCHESMILLIMETERS
A--- 20.35 --- 0.801
B14.70 15.20 0.579 0.598
C4.70 4.90 0.185 0.193
D1.10 1.30 0.043 0.051
E1.17 1.37 0.046 0.054
G5.40 5.55 0.213 0.219
H2.00 3.00 0.079 0.118
J0.50 0.78 0.020 0.031
K31.00 REF 1.220 REF
L--- 16.20 --- 0.638
Q4.00 4.10 0.158 0.161
S17.80 18.20 0.701 0.717
U4.00 REF 0.157 REF
V1.75 REF 0.069
123
4
SCALE 1:1
MJ10012 MJH10012
http://onsemi.com
8
ON Semiconductor and are trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC (SCILLC). SCILLC reserves the right to make changes
without further notice to any products herein. SCILLC makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of its products for any particular
purpose, nor does SCILLC assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit, and specifically disclaims any and all liability,
including without limitation special, consequential or incidental damages. “Typical” parameters which may be provided in SCILLC data sheets and/or
specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All operating parameters, including “Typicals” must be
validated for each customer application by customer’s technical experts. SCILLC does not convey any license under its patent rights nor the rights of others.
SCILLC products are not designed, intended, or authorized for use as components in systems intended for surgical implant into the body, or other applications
intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of the SCILLC product could create a situation where personal injury or
death may occur. Should Buyer purchase or use SCILLC products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold
SCILLC and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable
attorney fees arising out of, directly or indirectly , any claim of personal injury or death associated with such unintended or unauthori zed use, even if such claim
alleges that SCILLC was negligent regarding the design or manufacture of the part. SCILLC is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer.
PUBLICATION ORDERING INFORMATION
CENTRAL/SOUTH AMERICA:
Spanish Phone: 303–308–7143 (Mon–Fri 8:00am to 5:00pm MST)
Email: ONlit–spanish@hibbertco.com
Toll–Free from Mexico: Dial 01–800–288–2872 for Access –
then Dial 866–297–9322
ASIA/PACIFIC: LDC for ON Semiconductor – Asia Support
Phone: 1–303–675–2121 (Tue–Fri 9:00am to 1:00pm, Hong Kong Time)
Toll Free from Hong Kong & Singapore:
001–800–4422–3781
Email: ONlit–asia@hibbertco.com
JAPAN: ON Semiconductor, Japan Customer Focus Center
4–32–1 Nishi–Gotanda, Shinagawa–ku, Tokyo, Japan 141–0031
Phone: 81–3–5740–2700
Email: r14525@onsemi.com
ON Semiconductor Website: http://onsemi.com
For additional information, please contact your local
Sales Representative.
MJ10012/D
NORTH AMERICA Literature Fulfillment:
Literature Distribution Center for ON Semiconductor
P.O. Box 5163, Denver, Colorado 80217 USA
Phone: 303–675–2175 or 800–344–3860 Toll Free USA/Canada
Fax: 303–675–2176 or 800–344–3867 Toll Free USA/Canada
Email: ONlit@hibbertco.com
Fax Response Line: 303–675–2167 or 800–344–3810 Toll Free USA/Canada
N. American Technical Support: 800–282–9855 Toll Free USA/Canada
EUROPE: LDC for ON Semiconductor – European Support
German Phone: (+1) 303–308–7140 (Mon–Fri 2:30pm to 7:00pm CET)
Email: ONlit–german@hibbertco.com
French Phone: (+1) 303–308–7141 (Mon–Fri 2:00pm to 7:00pm CET)
Email: ONlit–french@hibbertco.com
English Phone: (+1) 303–308–7142 (Mon–Fri 12:00pm to 5:00pm GMT)
Email: ONlit@hibbertco.com
EUROPEAN TOLL–FREE ACCESS*: 00–800–4422–3781
*Available from Germany, France, Italy, UK, Ireland
