《晶体教材》word版

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1、晶体零件教材前言Page《前言》晶体类零件是MONITOR整机上的核心零件，由于大多数硅材料制成的半导体器件，而硅以晶体结构存在故由硅制成的二极管，三极管等元器件被归入晶体类零件。目前晶体类零件包括：二极管（93A），三极管（57A），集成电路（56A），晶体振荡器（93A22-*）。晶体类零件大多为主动元件，即对施加的电压或电流具有非线性的控制作用，是完成MONITOR线路设计的核心零件。27晶体零件教材第一章:晶体二极管Page一．定义：具有单向导电性的两端元件。二．符号及主要参数：1、符号：普通二

2、极管：稳压二极管肖特基二极管：2、主要参数：VF-正向电压；IR-反向漏电流；VZ-稳定电压三．二极管分类1．按制造工艺可分为：A．SILICONECOATEDRECTIFIERS普通塑封二极管B．GLASSPASSIVATEDPELLETRECTIFIERS（GPP）玻璃钝化二极管C．SINTEREDGLASSRECTIFIERSD．IMPLOSIONRECTIFIERS玻璃封装二极管2．按作用可分为：A．整流二极管93A50/52-*，在线路中起整流作用。B．开关二极管93A60/64/1020-*

3、，起单向开关作用C．稳压二极管93A39-*小电流下利用反向雪崩击穿效应产生稳压作用。D．发光二极管81A-*利用半导体的光电效应起发光指示作用。27晶体零件教材第一章:晶体二极管Page四.主要电气参数的定义常见二极管正反向U-I曲线：IFVR(VZ)VFIR(IZ)1．IF：正向电流，一般定义为该二极管可连续承受的额定正向电流，不作为可直接测试值。2．VF：正向压降，一般是指在规定正向电流IF下量取的正向电压，VF通常与材料有关，通常PN结两边（P区和N区）掺杂浓度比越大，VF也越大，而肖特基类型的

4、二极管由于势垒区的势垒高度较小通常VF较小。3．IR：反向漏电流，一般是指在规定的反向电压VR下流过二极管的反向电流。IR通常与制造工艺有关，理想的二极管其漏电流是由于PN结的少子漂移所引起，其值与温度关系较大。通常温度每上升10CIR增加一倍。而实际IR的组成除少子漂移外还与PN结形成及二极管组装工艺中杂质的引入有较大关系。27晶体零件教材第一章:晶体二极管PageVR：反向耐压，通常是指在规定的反向漏电流IR下二极管所承受的反向耐电压，与IR类似，VR与制造工艺及材料有关，一般肖特基二极管的反向耐压

5、大多<500V，同样在二极管的生产工艺中引入的杂质也会引起VR下降。1．VZ：稳定电压，在额定的稳定电流IZ下，二极管两端近似稳定的反向电压。利用二极管反向击穿后，两端电压近似维持不变的原理可以制成稳压二极管，按其稳压值的不同可分为两类：（1）、击穿，通常VZ〈6V，具有负温度系数。（2）、雪崩击穿，通常VZ〉6V，具有正温度系数。2．TRR：反向恢复时间理想的二极管当其两端电压极性由正向瞬间变为反向时应在瞬间表现为反向截止特性，但实际情况并非如此。如下图：I(A)I(A)0.5A0.5ATrr=>=>

6、t(ns)0.25At(ns)1A27晶体零件教材第一章:晶体二极管Page造成此现象的原因是空间势垒区的电容效应所致。测试方法如上图所示，在二极管两端施加A波形电流，量取二极管两端的电流波形如图B，则从IR=0点到IR=0.25A点所需要的时间即定义为反向恢复时间，目前也有其他的测试条件及测试判据但与上述方法仅数值上差异，基本方法一致。四．二极管的构造及原材料目前主要有以下四种构造：1．SILICONECOATEDRECTIFIERS2．GLASSPASSIVATEDOELLETRECTIFIERS3

7、．SINTEREDGLASSRECTIFIERS4．IMPLOSIONRECTIFIERS其制造材料主要为：1．DICE-硅制成的PN结芯片2．引脚-铜质引线3．封装材料-树脂/玻璃4．内部SILICON（硅胶）及MOLY等引线材料。五．制造流程及品管重点27晶体零件教材第一章:晶体二极管Page流程：品管重点：单晶硅硅的纯度会影响各项电气参数的一致性。基片掺杂直接形成各项电气参数，其制程控制对二极管品质影响极大。切割影响芯片的机械性能。组装焊接影响可靠性，焊接不良会造成外力作用下电参数变化酸洗清洗不干

8、净或引入杂质易引起IR偏大。27晶体零件教材第一章:晶体二极管Page上胶作用在于密封PN结芯片防止潮气侵入及内部杂质的移动引起IR增大同时也可增强机械强度封装以树脂包封材料固定二极管本体。测试区分出正确极性。印字标示正确的型号及极性包装出货27晶体零件教材第一章:晶体二极管Page四．常见之信赖性实验A．高温下反向峰值电流条件：T=Tambmax（正常工作的最高温度）Vrm=Vrrm（反向峰值电压）测试：漏电流Irm2B．正向浪涌电流条件