分立器件基本概念
半導(dǎo)體分立器件是指由半導(dǎo)體材料制成的,具有單一功能或特定功能的電子元器件,其基礎(chǔ)單元室PN結(jié)。常見的半導(dǎo)體分立器件包括二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管、IGB等。這些器件的主要制造材料包括硅、鍺、碳等半導(dǎo)體元素,第一代和第二代半導(dǎo)體是硅基材料,第三代儀碳化硅和氮化鎵為代表,主要用于制造二極管、MOS管、IGBT等
常見分立器件的種類
二極管:二極管是一種具有單向?qū)щ娦缘陌雽?dǎo)體器件,它包括陽極和陰極兩個(gè)電極。根據(jù)制造材料的不同,二極管可以分為硅二極管和鍺二極管。二極管在電路中可以起到整流、檢波、開關(guān)等作用。二極管種類很多,包括穩(wěn)壓二極管、肖特基二極管、瞬態(tài)二極管、光敏二極管等
三極管:三極管是一種具有三個(gè)電極的半導(dǎo)體器件,它包括基極、集電極和發(fā)射極。三極管可以通過控制基極電流來控制集電極和發(fā)射極之間的電流,從而實(shí)現(xiàn)放大信號(hào)的作用。三極管在電路中可以起到放大、開關(guān)、振蕩等作用。
場(chǎng)效應(yīng)管:場(chǎng)效應(yīng)管是一種通過電場(chǎng)效應(yīng)控制電流的半導(dǎo)體器件,它包括源極、柵極和漏極三個(gè)電極。場(chǎng)效應(yīng)管具有高輸入阻抗、低噪聲等優(yōu)點(diǎn),因此在高速、低功耗的電路中得到廣泛應(yīng)用。
可控硅:可控硅(Silicon Controlled Rectifier),簡(jiǎn)稱SCR,是一種大功率電器元件,也稱晶閘管。是一種具有可控導(dǎo)通能力的半導(dǎo)體器件,它包括陽極、陰極和門極三個(gè)電極。晶閘管可以在控制信號(hào)的作用下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通和關(guān)斷,因此廣泛應(yīng)用于電力電子、控制等領(lǐng)域。它具有體積小、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,可作為大功率驅(qū)動(dòng)器件,實(shí)現(xiàn)用小功率控件控制大功率設(shè)備。它在交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、調(diào)功系統(tǒng)及隨動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種。單向可控硅也就是我們通常所說的晶閘管,雙向可控硅也叫三端雙向可控硅,簡(jiǎn)稱TRIAC。雙向可控硅在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于兩個(gè)單向可控硅反向連接,這種可控硅具有雙向?qū)üδ堋F渫〝酄顟B(tài)由控制極G決定。在控制極G上加正脈沖(或負(fù)脈沖)可使其正向(或反向)導(dǎo)通。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是控制電路簡(jiǎn)單,沒有反向耐壓?jiǎn)栴},因此特別適合做交流無觸點(diǎn)開關(guān)使用。
IGBT:IGBT,中文全稱絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件。IGBT與微電子技術(shù)中芯片技術(shù)(CPU)一樣,IGBT芯片技術(shù)是電力電子行業(yè)中的“心臟”和“大腦”,能控制并提供大功率的電力設(shè)備電能變換,有效提升設(shè)備的能源利用效率、自動(dòng)化和智能化水平。由IGBT芯片組成的IGBT器件、模塊、組件以及系統(tǒng)裝置廣泛應(yīng)用于空調(diào)、洗衣機(jī)等家用電器,以及軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、船舶驅(qū)動(dòng)、新能源、電動(dòng)汽車等高端產(chǎn)業(yè),特別是在涉及國家經(jīng)濟(jì)安全、國防安全等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,高功率等級(jí)的IGBT尤為關(guān)鍵。
光耦:全稱光電耦合器(optical coupler,英文縮寫為OC)亦稱光電隔離器,簡(jiǎn)稱光耦。光電耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用,所以,它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。光電耦合器是一種把發(fā)光器件和光敏器件封裝在同一殼體內(nèi), 中間通過電→光→電的轉(zhuǎn)換來傳輸電信號(hào)的半導(dǎo)體光電子器件。其中,發(fā)光器件一般都是發(fā)光二極管。而光敏器件的種類較多,除光電二極管外,還有光敏三極管、光敏電阻、光電晶閘管等。光電耦合器可根據(jù)不同要求,由不同種類的發(fā)光器件和光敏器件組合成許多系列的光電耦合器。
分立器件常規(guī)靜態(tài)參數(shù):
漏電參數(shù):IR、ICBO、LCEO/S/X、IDSS/X、IDOFF、IDRM、IRRM、ICOFF、IDGO、ICES、IGESF、IGESR、IEBO、IGSSF、IGSSR、IGSS、IGKO、IR(OPTO)
擊穿參數(shù):BVCEO、BVCES、BVDSS、VD、BVCBO、VDRM、VRRM、VBB、BVR、VD+、VD-、BVDGO、BVZ、BVEBO、BVGSS、BVGKO
導(dǎo)通參數(shù):VCESAT、VBESAT、VBEON、 VF、VT、VT+、VT-、VON、VDSON、VDON、VGSON、VF(Opto-Diode)VGSTH、VTM、VGETH、VSD、IDON、VSAT、IDON、VO(Regulator)Notch=IGT1、IGT4、ICON、VGEON、、IIN(Regulator)
關(guān)斷參數(shù):VGSOFF
觸發(fā)參數(shù):IGT、VGT
保持參數(shù):IH、IH+、IH-
鎖定參數(shù):IL、IL+、IL-
增益參數(shù):hFE、CTR、gFS
混合參數(shù):RDSON、gFS、Input@Output/Regulation
分立器件靜態(tài)參數(shù)測(cè)試的意義
半導(dǎo)體分立器件的靜態(tài)參數(shù)亦或直流參數(shù)是器件性能的基本指標(biāo),反映了器件的耐壓過流能力及功耗情況,直接反應(yīng)器件的基本狀態(tài),是“來料檢驗(yàn) ”“失效分析 ”“選型配對(duì) ”“量產(chǎn)測(cè)試 ”等不同應(yīng)用場(chǎng)景必測(cè)的項(xiàng)目。
主要測(cè)試設(shè)備
目前世界上針對(duì)半導(dǎo)體分立器件參數(shù)測(cè)試主要以美國泰克、是德科技、STI、瑞士LEMSYS、日本巖崎、友能、臺(tái)灣冠魁等國際知名大廠設(shè)備為主,近年來隨著國內(nèi)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,國產(chǎn)設(shè)備異軍突起,涌現(xiàn)出一批半導(dǎo)體設(shè)備公司,研發(fā)出一批比肩國際大廠的高端國產(chǎn)半導(dǎo)體分立器件測(cè)試設(shè)備,尤其以陜西天士立,北京華峰,佛山聯(lián)動(dòng)為代表。
陜西天士立科技有限公司推出的STD2000半導(dǎo)體分立器件靜態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng),能測(cè)試多種電子元器件的靜態(tài)直流參數(shù),覆蓋7大類別26分類,包括“二極管類”“三極管類”“保護(hù)類器件”“穩(wěn)壓集成類”“繼電器類”“光耦類”“傳感監(jiān)測(cè)類”等品類的繁多的電子元器件。高壓源1400V(選配2KV),高流源40A(選配 100A,200A,500A),柵極電壓40V/100mA,分辨率最高至1.5uV / 1.5pA,精度最高可至0.1%,除靜態(tài)參數(shù)還可測(cè)試“結(jié)電容” ,支持“脈沖式自動(dòng)加熱”和“分選機(jī)連接”,可謂功能極其強(qiáng)大!