FF650R17IE4P Data Sheet (612 KB, EN/DE)

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF650R17IE4P
PrimePACK™2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiode
PrimePACK™2modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlleddiode
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1700V
IC nom = 650A / ICRM = 1300A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• Highpowerconverters
• Motordrives
• Windturbines
ElektrischeEigenschaften
• HoheKurzschlussrobustheit
• HoheStoßstromfestigkeit
• HoheStromdichte
• Tvjop=150°C
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• Highshort-circuitcapability
• Highsurgecurrentcapability
• Highcurrentdensity
• Tvjop=150°C
• VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient
MechanischeEigenschaften
• 4kVAC1minIsolationsfestigkeit
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• IntegrierterNTCTemperaturSensor
• RoHSkonform
• Thermisches Interface Material bereits
aufgetragen
MechanicalFeatures
• 4kVAC1mininsulation
• PackagewithCTI>400
• Highcreepageandclearancedistances
• IntegratedNTCtemperaturesensor
• RoHScompliant
• Pre-appliedThermalInterfaceMaterial
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
ContentoftheCode
Digit
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
ULapproved(E83335)
1
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF650R17IE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1700
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TH = 65°C, Tvj max = 175°C
IC nom 650
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
1300
A
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 650 A, VGE = 15 V
IC = 650 A, VGE = 15 V
IC = 650 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
typ.
max.
2,00
2,35
2,45
2,45
2,90
3,00
V
V
V
5,80
6,40
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 24,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
7,00
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
2,3
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
54,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,70
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
5,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
VGEth
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 650 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 650 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 650 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 650 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 650 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 5000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,20
0,55
0,60
0,60
µs
µs
µs
0,09
0,11
0,12
µs
µs
µs
1,00
1,25
1,30
µs
µs
µs
0,29
0,49
0,57
µs
µs
µs
Eon
205
300
320
mJ
mJ
mJ
IC = 650 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
140
205
230
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
2700
A
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proIGBT/perIGBT
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
td on
tr
td off
tf
RthJH
Tvj op
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
2
54,3 K/kW
-40
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF650R17IE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = 25°C
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
tP = 1 ms
Grenzlastintegral
I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
Spitzenverlustleistung
Maximumpowerdissipation
Tvj = 125°C
VRRM 1700
V
IF
650
A
IFRM
1300
A
I²t
70,5
kA²s
PRQM 650
kW
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
VF
1,85
1,95
1,95
2,25
2,35
2,35
IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
695
760
805
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
160
265
310
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
76,0
135
160
mJ
mJ
mJ
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proDiode/perdiode
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
RthJH
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 650 A, VGE = 0 V
IF = 650 A, VGE = 0 V
IF = 650 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
V
V
V
105 K/kW
-40
150
°C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Nennwiderstand
Ratedresistance
TNTC = 25°C
AbweichungvonR100
DeviationofR100
TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω
Verlustleistung
Powerdissipation
TNTC = 25°C
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/50
3375
K
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/80
3411
K
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/100
3433
K
R25
∆R/R
5,00
-5
P25
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
3
kΩ
5
%
20,0
mW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF650R17IE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
VISOL 4,0
kV
Cu
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
33,0
33,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
19,0
19,0
mm
> 400
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TH=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
18
nH
RCC'+EE'
0,30
mΩ
-40
TBPmax
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
Gewicht
Weight
G
Lagerung und Transport von Modulen mit TIM: siehe AN2012-07
Storage and shipment of modules with TIM: see AN2012-07
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
4
max.
LsCE
Tstg
Höchstzulässige
Bodenplattenbetriebstemperatur
Maximumbaseplateoperationtemperature
typ.
3,00
125
°C
125
°C
6,00
Nm
1,8
-
2,1
Nm
8,0
-
10
Nm
825
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
1300
1300
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1200
1000
1000
900
900
800
800
700
700
IC [A]
1100
IC [A]
1100
600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0,0
0,5
1,0
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
1200
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
3,5
0
4,0
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1.8Ω,RGoff=2.7Ω,VCE=900V
1300
550
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1200
Eon, Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
500
1100
450
1000
400
900
350
700
E [mJ]
IC [A]
800
600
500
300
250
200
400
150
300
100
200
50
100
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
5
0
200
400
600
800
IC [A]
1000
1200
5,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=650A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
1000
100
Eon, Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
900
ZthJH : IGBT
800
700
10
ZthJH [K/kW]
E [mJ]
600
500
400
1
300
200
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 4,95
13,5
24,1 11,7
τi[s]:
0,000949 0,0278 0,105 0,664
100
0
0
2
4
6
8
10
12
0,1
0,001
14
0,01
0,1
t [s]
RG [Ω]
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=2.7Ω,Tvj=150°C
1400
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
1300
IC, Modul
IC, Chip
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1200
1200
1100
1000
1000
900
800
IF [A]
IC [A]
800
600
700
600
500
400
400
300
200
200
100
0
0
200
400
600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800
VCE [V]
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
6
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.8Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=650A,VCE=900V
220
220
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
180
180
160
160
140
140
120
120
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
200
400
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
200
E [mJ]
E [mJ]
200
600
IF [A]
800
1000
0
1200
0
2
4
6
8
10
12
14
RG [Ω]
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA)
safeoperationareaDiode,Inverter(SOA)
IR=f(VR)
Tvj=150°C
1000
ZthJH : Diode
1400
IR, Modul
1200
1000
IR [A]
ZthJH [K/kW]
100
800
600
10
400
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 12,1
34
43,9 15,1
τi[s]:
0,000926 0,0278 0,111 0,766
1
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
200
0
10
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
7
0
200
400
600
800 1000 1200 1400 1600 1800
VR [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
100000
Rtyp
R[Ω]
10000
1000
100
0
20
40
60
80
100
TNTC [°C]
120
140
160
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/Circuitdiagram
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
154
restricted area for Thermal Interface Material
60
6,5
1
36 0,2
screwing depth
max. 16 (4x)
18 0,2 (2x)
22 +- 0,6
0
3 0,1
36,5 0,3
screwing depth
max. 8 (7x)
A
172 0,5
150
113
103
recommeded design height
lower side PCB to baseplate
92
76
58
8 0,1 (7x)
25,9 0,25
+
5,5 - 00,1
0,25 A B C
(10x)
10
20 0,1
37,7 0,25
B
recommeded design height
lower side bus bar to baseplate
28 0,1
5,5
17 0,1
0,6 A B C
(4x)
C
39
64
78
117
156
preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
9
M8
5,5
4,3
24,5 0,5
14
39
25
21,5 0,3
10
45,5 0,5
21 0,3
M4
0,6 A B C
(7X)
12,3 0,3
89 0,5
73
0,4 A
(7x)
1 MAX
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF650R17IE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Publishedby
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81726München,Germany
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WICHTIGERHINWEIS
DieindiesemDokumententhaltenenAngabenstellenkeinesfallsGarantienfürdieBeschaffenheitoderEigenschaftendesProduktes
(“Beschaffenheitsgarantie“)dar.FürBeispiele,HinweiseodertypischeWerte,dieindiesemDokumententhaltensind,und/oderAngaben,
diesichaufdieAnwendungdesProduktesbeziehen,istjeglicheGewährleistungundHaftungvonInfineonTechnologiesausgeschlossen,
einschließlich,ohnehieraufbeschränktzusein,dieGewährdafür,dasskeingeistigesEigentumDritterverletztist.
DesWeiterenstehensämtliche,indiesemDokumententhaltenenInformationen,unterdemVorbehaltderEinhaltungderindiesem
DokumentfestgelegtenVerpflichtungendesKundensowieallerimHinblickaufdasProduktdesKundensowiedieNutzungdesInfineon
ProduktesindenAnwendungendesKundenanwendbarengesetzlichenAnforderungen,NormenundStandardsdurchdenKunden.
DieindiesemDokumententhaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilungder
EignungdiesesProduktesfürdiebeabsichtigteAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderindiesemDokumententhaltenen
ProduktdatenfürdieseAnwendungobliegtdentechnischenFachabteilungendesKunden.
SolltenSievonunsweitereInformationenimZusammenhangmitdemProdukt,derTechnologie,Lieferbedingungenbzw.Preisen
benötigen,wendenSiesichbitteandasnächsteVertriebsbürovonInfineonTechnologies(www.infineon.com).
WARNHINWEIS
AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnenProduktegesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiFragenzudenindiesem
ProduktenthaltenenSubstanzen,setzenSiesichbittemitdemnächstenVertriebsbürovonInfineonTechnologiesinVerbindung.
SofernInfineonTechnologiesnichtausdrücklichineinemschriftlichen,vonvertretungsberechtigtenInfineonMitarbeiternunterzeichneten
Dokumentzugestimmthat,dürfenProduktevonInfineonTechnologiesnichtinAnwendungeneingesetztwerden,inwelchen
vernünftigerweiseerwartetwerdenkann,dasseinFehlerdesProduktesoderdieFolgenderNutzungdesProdukteszu
Personenverletzungenführen.
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(“Beschaffenheitsgarantie”).Withrespecttoanyexamples,hintsoranytypicalvaluesstatedhereinand/oranyinformationregardingthe
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preparedby:SM
dateofpublication:2016-03-17
approvedby:RN
revision:V2.0
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