NPN Silicon Transistors
. . . fast switching speeds and high current capacity ideally suit these
parts for use in switching regulators, inverters, wideband amplifiers
and power oscillators in industrial and commercial applications.
High Speed tf = 0.5 μs (Max)
High Current IC(max) = 30 Amps
Low Saturation VCE(sat) = 2.5 V (Max) @ IC = 20 Amps
wThis device is available in Pbfree package(s). Specifications herein
apply to both standard and Pbfree devices. Please see our website at
www.onsemi.com for specific Pbfree orderable part numbers, or
contact your local ON Semiconductor sales office or representative.
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*MAXIMUM RATINGS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Rating
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Value
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
CollectorBase Voltage
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
VCBO
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
150
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
CollectorEmitter Voltage
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
VCEV
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
150
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
EmitterBase Voltage
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
VEBO
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
7
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Current Continuous
Peak (1)
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
IC
ICM
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
20
30
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Base Current Continuous
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
IB
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
5
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Adc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Total Device Dissipation @ TC = 25_C
Derate above 25_C
ÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎ
PD
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
140
0.8
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
Watts
W/_C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Operating and Storage Junction Temperature Range
ÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎ
TJ, Tstg
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
65 to +200
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
_C
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
THERMAL CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Characteristic
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Thermal Resistance, Junction to Case
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
RθJC
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎ
1.25
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
_C/W
*Indicates JEDEC Registered Data.
(1) Pulse Test: Pulse Width v 10 ms, Duty Cycle v 50%.
Figure 1. Switching Time Test Circuit
0
+11 V 10 Ω
−5 V
1N4933
VCC
RC
2.5
IC = 12 AMPS
IB1 = IB2 = 1.2 AMPS
−9 V
2N5038
+30 V
PW = 20 μs
DUTY CYCLE = 1%
IC = 10 AMPS
IB1 = IB2 = 1.0 AMPS
2N5039
ON Semiconductort
© Semiconductor Components Industries, LLC, 2006
March, 2006 Rev. 11
1Publication Order Number:
2N5038/D
2N5038
20 AMPERE
NPN SILICON
POWER TRANSISTOR
90 VOLTS
140 WATTS
CASE 107
TO204AA
(TO3)
2N5038
http://onsemi.com
2
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
*ELECTRICAL CHARACTERISTICS (TC = 25_C unless otherwise noted)
Characteristic
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
Symbol
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Min
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Max
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Unit
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
OFF CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
CollectorEmitter Sustaining Voltage (2)
(IC = 200 mAdc, IB = 0)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
VCEO(sus)
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
90
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Collector Cutoff Current
(VCE = 140 Vdc, VBE(off) = 1.5 V)
(VCE = 100 Vdc, VBE(off) = 1.5 Vdc, TC = 150_C)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
ICEX
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
50
10
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Emitter Cutoff Current
(VEB = 5 Vdc, IC = 0)
(VEB = 7 Vdc, IC = 0)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
IEBO
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
5
50
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
mAdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ON CHARACTERISTICS (2)
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DC Current Gain
(IC = 12 Adc, VCE = 5 Vdc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
hFE
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
20
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
100
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
CollectorEmitter Saturation Voltage
(IC = 20 Adc, IB = 5 Adc)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
ÎÎÎÎÎ
VCE(sat)
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎÎ
2.5
ÎÎÎ
Î
Î
Î
ÎÎÎ
Vdc
BaseEmitter Saturation Voltage
(IC = 20 Adc, IB = 5 Adc)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
VBE(sat)
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
3.3
ÎÎÎ
ÎÎÎ
Vdc
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
DYNAMIC CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
Magnitude of CommonEmitter SmallSignal ShortCircuit
Forward Current Transfer Ratio
(IC = 2 Adc, VCE = 10 Vdc, f = 5 MHz)
ÎÎÎÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
Î
ÎÎÎ
Î
|hfe|
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
12
ÎÎÎÎ
Î
ÎÎ
Î
Î
ÎÎ
Î
ÎÎÎ
Î
Î
Î
Î
Î
Î
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
SWITCHING CHARACTERISTICS
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
RESISTIVE LOAD
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
Rise Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(VCC = 30 Vdc)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
tr
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
0.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
μs
ÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎ
Storage Time
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎÎ
(IC = 12 Adc, IB1 = IB2 = 1.2 Adc)
ÎÎÎÎÎ
ÎÎÎÎÎ
ts
ÎÎÎ
ÎÎÎ
ÎÎÎÎ
ÎÎÎÎ
1.5
ÎÎÎ
ÎÎÎ
μs
*Indicates JEDEC Registered Data.
(2) Pulse Test: Pulse Width v 300, μs, Duty Cycle v 2%.
100
Figure 2. Forward Bias Safe Operating Area
VCE, COLLECTOR−EMITTER VOLTAGE (VOLTS)
5
2
0.1 1 10 100
BONDING WIRE LIMIT
THERMAL LIMIT
SECOND BREAKDOWN LIMIT
70
1
IC, COLLECTOR CURRENT (AMPS)
dc
50
20
10
0.5
0.2
2 3 5 7 20 30 50
TC = 25°C
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.
Second breakdown pulse limits are valid for duty cycles
to 10%. At high case temperatures, thermal limitations may
reduce the power that can be handled to values less than the
limitations imposed by second breakdown.
2N5038
http://onsemi.com
3
PACKAGE DIMENSIONS
CASE 107
TO204AA (TO3)
ISSUE Z
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
TSEATING
PLANE
2 PLD
M
Q
M
0.13 (0.005) Y M
T
M
Y
M
0.13 (0.005) T
Q
Y
2
1
U
L
GB
V
H
ON Semiconductor and are registered 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 unauthorized 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. This literature is subject to all applicable copyright laws and is not for resale in any manner.
PUBLICATION ORDERING INFORMATION
N. American Technical Support: 8002829855 Toll Free
USA/Canada
Japan: ON Semiconductor, Japan Customer Focus Center
291 Kamimeguro, Meguroku, Tokyo, Japan 1530051
Phone: 81357733850
2N5038/D
LITERATURE FULFILLMENT:
Literature Distribution Center for ON Semiconductor
P.O. Box 61312, Phoenix, Arizona 850821312 USA
Phone: 4808297710 or 8003443860 Toll Free USA/Canada
Fax: 4808297709 or 8003443867 Toll Free USA/Canada
Email: orderlit@onsemi.com
ON Semiconductor Website: http://onsemi.com
Order Literature: http://www.onsemi.com/litorder
For additional information, please contact your
local Sales Representative.