半導(dǎo)體器件 第2部分分立器件 整流二極管 征求意見稿

1GB/T4023—XXXX/IEC60747-半導(dǎo)體器件第2部分:分立器件整流二極管——一般整流二極管；——雪崩整流二極管；IEC60747-1:2006半導(dǎo)體器件分立器件第1部分總則（Semiconductordevic–Mechanicalandclimatictestmethods–Part2IEC60749-34半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗(yàn)Mechanicalandclimatictestmethods–Part342GB/T4023—XXXX/IEC60747-VF正向峰值電壓peakforwardvoltagecVFMVfr從零電壓或規(guī)定的反向電壓向規(guī)定的正向電流瞬時(shí)切換后,在正向恢復(fù)時(shí)間期間出現(xiàn)的變化的電VRVRRM反向不重復(fù)峰值電壓non-repetitivepeakrevers反向瞬態(tài)峰值電壓peaktransieVRSMVBR3GB/T4023—XXXX/IEC60747-IFIF（R.M.S）IFM正向重復(fù)峰值電流repetitivepIFRM正向不重復(fù)浪涌電流non-repetitivesurgeforwIFSM可能超過額定最高結(jié)溫,但假定其極少發(fā)生,并IRirrI2t值I2tvalue管殼不破裂峰值電流peakcasenon-ruptu4GB/T4023—XXXX/IEC60747-IRSMC注：本定義意味著器件在承受管殼不破裂峰值電流時(shí),如無等離子束發(fā)射,允許器件管殼上有細(xì)小裂紋,但管殼Ptot正向耗散功率forwardpowerPF正向平均耗散功率meanforwardpowerPFAVPR正向恢復(fù)耗散功率forwardrecoveryPfrPrrPRSM反向重復(fù)峰值耗散功率repetitivepeakPRRM反向平均耗散功率meanreversepowerdis5雪崩整流二極管反向工作時(shí)，由恒定的反向電流或反向電流周期函數(shù)的平均值在二極管內(nèi)產(chǎn)生的耗散功率。開關(guān)特性正向恢復(fù)時(shí)間forwardrecoverytimetfr在緊接零電壓或其他規(guī)定的反向電壓條件下施加規(guī)定的階躍正向電流時(shí)，正向電壓上升到第一個(gè)規(guī)定值瞬間和從其峰值Vm下降到接近正向電壓最終穩(wěn)定值的第二個(gè)規(guī)定值瞬間(如圖1所示)的時(shí)間間隔，或第一個(gè)規(guī)定值瞬間和外推正向電壓至零(如圖2所示)的時(shí)間間隔。圖2正向恢復(fù)期間的電壓波形，規(guī)范的方法Ⅱ6GB/T4023—XXXX/IEC60747-2-2016當(dāng)從正向到反向轉(zhuǎn)換時(shí)，從電流過零瞬間起，至反向電流外推的零點(diǎn)止的時(shí)間間隔(如圖3所示)。反向恢復(fù)電流上升時(shí)間reverserecover反向恢復(fù)電流下降時(shí)間reverserecoverytrrf恢復(fù)電荷recoveredcharge (1)7ti——規(guī)定的積分時(shí)間：從t?到i下降到I的2%的瞬間(見圖4)。圖4二極管關(guān)斷時(shí)的電壓、電流及恢復(fù)電荷電容電荷capacitivecharge肖特基勢壘二極管的陰極-陽極電壓從零升至規(guī)定值所需的電荷。反向恢復(fù)損耗reverserecoveryenergyEr器件電壓和電流的乘積對恢復(fù)電荷積分時(shí)間t;積分而得的開關(guān)損耗。S反向恢復(fù)電流過零時(shí)的上升率與反向恢復(fù)電流最大下降率之比的絕對值。以式(2)表示：4文字符號84.1概述VV09表2電流文字符號可以用I(ms) 0GB/T4023—XXXX/IEC60747-4.2.3功率PFPRPfr4.2.4開關(guān)tfrtrrtrrrtrrfQrQCErrSrr5.1概述GB/T4023—XXXX/IEC60747-在規(guī)定的環(huán)境溫度（或散熱器溫度或管殼溫度）和等效結(jié)溫下的最大在規(guī)定的環(huán)境溫度（或散熱器溫度或管殼溫度）和等效結(jié)溫下的最大對應(yīng)于最高等效結(jié)溫、規(guī)定的持續(xù)時(shí)間和隨后施加的反向電壓的初始條件給出的最大值。此外,可應(yīng)給出下列時(shí)間間隔的浪涌電流額定值:c)對于等于一個(gè)周期的時(shí)間,在不施在規(guī)定的環(huán)境溫度或散熱器溫度或管殼溫度和等效結(jié)溫下的最大在規(guī)定的脈沖持續(xù)時(shí)間、波形和管殼初始溫度條件下的最大值，優(yōu)先選擇最大GB/T4023—XXXX/IEC60747-5.2.15安裝扭矩(M)(適用時(shí))5.2.16圓盤型二極管的夾緊力(F)(適用5.3特性5.3.4擊穿電壓(V(BR))GB/T4023—XXXX/IEC60747-2-2016a)正向電流，優(yōu)選等于最大正向平均電流；b)正向電流下降率(-dii/dt);c)反向電壓，優(yōu)選等于最大額定反向重復(fù)峰值電壓的50%;d)結(jié)溫、管殼溫度或散熱器溫度。圖7恢復(fù)電荷Q,反向恢復(fù)峰值電流/,反向恢復(fù)時(shí)間tr(理想特性曲線)5.3.8總電容電荷(Q)(適用時(shí))在下列條件下的最大值：a)反向電壓，優(yōu)選為最大額定反向重復(fù)峰值電壓的67%;b)結(jié)溫、管殼溫度或散熱器溫度。5.3.9反向恢復(fù)峰值電流(im)(適用時(shí))最大值，規(guī)定條件同恢復(fù)電荷，見圖7。5.3.10反向恢復(fù)時(shí)間(tr)(適用時(shí))最大值，規(guī)定條件同恢復(fù)電荷，見圖7。5.3.11反向恢復(fù)損耗(E)(適用時(shí))典型值，規(guī)定條件同恢復(fù)電荷，見圖7。5.3.12正向恢復(fù)時(shí)間(trr)(適用時(shí))在下列規(guī)定條件下的最大值：b)正向直流電流(F);c)正向電流脈沖上升速率(dii/dt)。5.3.13正向恢復(fù)峰值電壓(km)(適用時(shí))GB/T4023—XXXX/IEC60747-5.3.14反向恢復(fù)軟[度]因子(b)正向電流下降率(-diF/dt5.3.15熱阻(Rth)用最大瞬態(tài)熱阻抗與時(shí)間的關(guān)系曲線表示,時(shí)間范圍從穩(wěn)態(tài)值到1ms或更短的時(shí)間,曲線也可用數(shù)AVG+GB/T4023—XXXX/IEC60747-AVG+R-達(dá)到熱平衡。在規(guī)定的條件下測量二極管兩端的正G~DDRRGB/T4023—XXXX/IEC60747-2-2016圖9正向電壓的測試電路(交流法)6.1.2.2.3電路說明和要求D?——負(fù)半波筘位二極管；R?——低阻保護(hù)電阻；6.1.2.2.4測量程序受試二極管正向施加正弦半波電流，直到達(dá)到熱平衡，其電壓電流曲線顯示于示波器上。設(shè)置電流源為W或w要求值。由于半導(dǎo)體電容，示波器顯示遲滯曲線。轉(zhuǎn)折點(diǎn)等于靜態(tài)通態(tài)電壓(見圖10)。圖10通態(tài)電壓對電流特性的圖示6.1.2.2.5規(guī)定條件規(guī)定條件如下：a)正向峰值電流(IFu);b)環(huán)境溫度、管殼溫度或參考點(diǎn)溫度(Z、T或T)。6.1.2.3脈沖法6.1.2.3.1目的用脈沖法測量整流二極管的正向電壓。并在電流幅值為π倍額定電流時(shí)測量正向峰值電壓V。6.1.2.3.2電路圖正向電壓的測試電路(脈沖法)見圖11。RDRGB/T4023—XXXX/IEC60747-RDR然后提高脈沖發(fā)生器的電壓來調(diào)整規(guī)定的正向電流,正向電壓在可用峰值顯示儀代替示波器,但應(yīng)是正向電流達(dá)到其峰值時(shí)才測量正向峰值電壓的DGRRA DGB/T4023—XXXX/IEC60747-DGRRA D儀恒流脈沖發(fā)生器的脈沖寬度和占空比應(yīng)使二極管的內(nèi)部發(fā)熱可忽略。G+RDRDDGB/T4023—XXXX/IEC60747-RDRDD恒流脈沖發(fā)生器的脈沖寬度和占空比應(yīng)使二極管的內(nèi)部發(fā)熱可忽略。冷卻條件調(diào)整到規(guī)定的環(huán)境溫度、管殼溫度或參6.1.5反向重復(fù)峰值電流(IRRM)在反向重復(fù)峰值電壓條件下，測量整流二極管的反向峰值電D2和D3——產(chǎn)生負(fù)半周期的二極管,LTRDCV + GB/T4023—XXXX/IEC60747-LTRDCV + 可用峰值顯示儀代替示波器,但應(yīng)是反向電壓達(dá)到其峰值時(shí)才測量反向峰值電流的a)反向電壓：反向重復(fù)峰值電壓；DDRRGB/T4023—XXXX/IEC60747-2-2016圖16測試恢復(fù)電荷時(shí)通過二極管D的電流波形(正弦半波法)6.1.6.1.3電路說明和要求C?——提供正向電流的電容(還見L?);C?——限制反向感應(yīng)電壓過高的的電容；D?——反向并聯(lián)二極管；M——測量儀表(如示波器);R?——限制C?充電的電阻；R?——限制反向感應(yīng)電壓過高的電阻；R?——無感標(biāo)準(zhǔn)電流采樣電阻；T?——電子開關(guān)(如晶閘管)。6.1.6.1.4測量程序觸發(fā)晶閘管T?后，調(diào)整電壓源G使通過二極管D?的正向峰值電流Im為規(guī)定值。脈沖持續(xù)時(shí)間tr、正向電流變化率-di:/dt和C?兩端的電壓V?應(yīng)符合規(guī)定的條件。在電流過零時(shí)測量正向電流變化率，電流值在i=|Im|和in=0.5Im(見圖16)之間，以式(3)表示。 被測量的恢復(fù)電荷，以式(4)表示。 t:——規(guī)定的積分時(shí)間，優(yōu)先等于規(guī)定的tr-最大值。DLGB/T4023—XXXX/IEC60747-DLe)正向電流變化率-diF/dt(見注)；RT18,以公式(5)表示。-+GB/T4023—XXXX/IEC60747--+M S DIMRGB/T4023—XXXX/IEC60747-2-2016G——電流脈沖發(fā)生器，恒流輸出電壓(開路輸出電壓)最小值為50V或或LCR測試儀GB/T4023—XXXX/IEC60747-或LCR測試儀按規(guī)定的規(guī)范方法,用在MB上顯示的二極管兩端電壓波形,測量正向恢復(fù)峰值電壓Vfrm和正向恢復(fù)時(shí)間t。在規(guī)定條件下，測量小信號短路結(jié)電容。用來計(jì)算總電容電CDCG+G+VV SRWGB/T4023—XXXX/IEC60747-SRW曲線是陰極-陽極電壓的函數(shù)，總電容電荷是電C=end()d····································································a)測量中使用的最大反向電壓；IGIGGB/T4023—XXXX/IEC60747-2-2016I?——在結(jié)產(chǎn)生耗散功率P的負(fù)載電流；W——指示負(fù)載電流I?在結(jié)產(chǎn)生耗散功率P的瓦特表；將被測二極管浸入加熱室或惰性流體中，分別加熱到溫度T和Z。測量前應(yīng)達(dá)到熱平衡。在溫度T下，測量電流I?下的正向電壓為Ki。在較高的溫度Z下，電壓為K?(見圖24)。則校準(zhǔn)曲線的溫度系數(shù)e由公式(10)得出：…b)測量二極管對內(nèi)部功率耗散階躍變化的正向電壓將受試二極管固定在保持一定溫度的散熱器上。把熱偶固定在管殼個(gè)規(guī)定基準(zhǔn)點(diǎn)上測量溫度T(t)。施加加熱電流I使結(jié)產(chǎn)生耗散功率P,斷開開關(guān)S,切斷加熱電流I,開關(guān)S切斷電流的速度應(yīng)比受試二極管的載流子存儲時(shí)間快得多。由于載流子存儲效應(yīng)，在開關(guān)S斷開后測量二極管的XSVARRR DDGB/T4023—XXXX/IEC60747-XSVARRR DD管延遲時(shí)間須持續(xù)幾百μs，一般整流二極管，延遲時(shí)間長達(dá)1ms。同時(shí)測量基準(zhǔn)電流I2的正向電壓和管th(j?c)=································································-D-TYGB/T4023—XXXX/IEC60747-似10ms(或8.3ms)、重復(fù)率近似每秒50(或60)個(gè)脈沖的正弦半波（用峰值顯示儀A測量正向浪涌電流，調(diào)整R1將試驗(yàn)后進(jìn)行測量，驗(yàn)證整流二極管承受正向浪涌電流DGB/T4023—XXXX/IEC60747-DSSV~DRV——峰值讀數(shù)儀表。偏置條件調(diào)至零時(shí),受試整流二極管裝進(jìn)斷開開關(guān)S,并使交流電源電壓上升至反試驗(yàn)后進(jìn)行測量，驗(yàn)證整流二極管承受反向不重復(fù)峰值電壓額定值）；A——三角波脈沖法；B——正弦波脈沖法；根據(jù)方法B,正弦波形的反向電流脈沖如圖2GB/T4023—XXXX/IEC60747-2-2016根據(jù)方法C,矩形波形的反向電流脈沖如圖20所示。圖30反向電流波形(矩形波法)6.3.3.4試驗(yàn)程序R?的值(包括電壓源G?的阻抗)由式(13)確定： Vx——Vam范圍的上限值；c)反向峰值功率額定值，重復(fù)(Ru)或不