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1、资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值二极管基础知识二极管基础知识Basic Knowledge for Diode海湾电子海湾电子(山东山东)有限公司上海分公司有限公司上海分公司 Gulf Semiconductor(Shan dong)Co.Ltd,Shanghai Branch 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就
2、是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值Part I 简介简介 IntroductionPart II 特性参数与应用特性参数与应用Parameters and ApplicationPart III 可靠性评估可靠性评估Reliability Evaluation 目录目录 Contents2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函
3、数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值Part I 简介简介 Introduction2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.二极管的单向导电特性，几乎在二极管的单向导电特性，几乎在所有的电子电路中，都要用到半导所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导重要的作用，
4、它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。体器件之一，其应用也非常广泛。1.0 序论序论 2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/152.在不同的场合，不同环境，不同在不同的场合，不同环境，不同的应用条件，对二极管提出了各种的应用条件，对二极管提出了各种各样的要求；而二极管本身也有各各样的要求；而二极管本身也有各项显性的、隐性的特性，这些特性项显性的、
5、隐性的特性，这些特性与材料、工艺技术，测试技术能力与材料、工艺技术，测试技术能力有关。有关。1.0 序论序论 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/153.本讲介绍整流二极管的正向、反本讲介绍整流二极管的正向、反向及开关状态相关的影响因素及应向及开关状态相关的影响因素及应用。用。1.0 序论序论 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而
6、增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.整流二极管：利用二极管单向导电整流二极管：利用二极管单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电换成单一方向的脉冲直流电;2.续流二极管：在电路的电感中和继续流二极管：在电路的电感中和继电器等感性负载中起续流作用；电器等感性负载中起续流作用；1.1 二极管应用类别二极管应用类别 2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移
7、而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/153.稳压二极管：反向击穿电压恒定，稳压二极管：反向击穿电压恒定，且击穿后可恢复，利用这一特性可且击穿后可恢复，利用这一特性可以实现稳压电路；以实现稳压电路；4.变容二极管：变容二极管：也称为压控二极管，也称为压控二极管，根据所提供的电压变化而改变结电根据所提供的电压变化而改变结电容的半导体；应用于电视机的高频容的半导体；应用于电视机的高频头中；头中；1.1 二极管应用类别二极管应用类别 资金是运动的价值，资
8、金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/155.开关二极管：二极管在正向电压开关二极管：二极管在正向电压作用下电阻很小，处于导通状态，作用下电阻很小，处于导通状态，相当于一只接通的开关；在反向电相当于一只接通的开关；在反向电压作用下，电阻很大，处于截止状压作用下，电阻很大，处于截止状态，如同一只断开的开关。利用二态，如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性，可以组成各种逻极管的开关特性，可以组成
9、各种逻辑电路。辑电路。1.1 二极管应用类别二极管应用类别 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/156.发光二极管发光二极管(LED)：LED加正向电加正向电压时，压时，P/N结势垒降低，扩散运动大结势垒降低，扩散运动大于漂移运动，于漂移运动，P区和区和N区的多子会注区的多子会注入空间电荷区，从而空穴和电子在入空间电荷区，从而空穴和电子在空间电荷区内相遇复合，复合的能空间
10、电荷区内相遇复合，复合的能量大部分以可见光的形式出现，因量大部分以可见光的形式出现，因此发光；主要用于此发光；主要用于VCD、DVD、计、计算器等显示器上。算器等显示器上。1.1 二极管应用类别二极管应用类别 资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.2 海湾的晶粒海湾的晶粒(GP die)铝层铝层NP+N+GP die 剖面图剖面图1.Die size(晶粒尺寸晶粒尺寸)：晶粒大台面的
11、尺寸，：晶粒大台面的尺寸，GP 晶粒为晶粒为P+面的面的尺寸；尺寸；2.Contact Area(焊接面积焊接面积)：晶粒小台面可焊区域的面积，：晶粒小台面可焊区域的面积，GP 晶粒就是晶粒就是N+的面积；的面积；3.Base width(基区宽度基区宽度)：N区域的宽度，对于二极管需要确保区域的宽度，对于二极管需要确保有足够宽度的有足够宽度的base width；VR1000V产品应尽量确保产品应尽量确保base width 在在130140um；2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金
12、是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/151.2 海湾的晶粒海湾的晶粒(GPP die)GPP die 剖面图剖面图镀金镀金LTO 膜膜钝化玻璃钝化玻璃Sipos1.Die size(晶粒尺寸晶粒尺寸)：晶粒大台面的尺寸，：晶粒大台面的尺寸，GPP 晶粒为晶粒为N+面面的尺寸；的尺寸；2.Contact Area(焊接面积焊接面积)：晶粒小台面可焊区域的面积，：晶粒小台面可焊区域的面积，GPP 晶粒是晶粒是P+面的镀金区域的面积；面的镀金区域的面积；3.Base width(基区宽度基区宽度)：N区
13、域的宽度，对于二极管需要确保区域的宽度，对于二极管需要确保有足够宽度的有足够宽度的base width；VR1000V产品应尽量确保产品应尽量确保base width 在在130140um；资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.按产品结构分：按产品结构分：GPP,GP,OJ1.3 海湾的二极管海湾的二极管GP 产品结构产品结构GPP 产品结构产品结构2023/1/15资金是运动的价值
14、，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值OJ 产品结构产品结构二极管不同组成部分的热膨胀系数二极管不同组成部分的热膨胀系数2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值Axial Lead
15、(DO-41,DO-15,DO-201AD,SOD57,SOD64)Surface Mount(GF1)GP Package2.按封装形式分：按封装形式分：资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值Axial Lead(A405,R1,DO-41,DO-15,DO-201AD)Surface Mount(SMA,SMB,SMC)GPP Package资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而
16、变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值Bridge (LD/LLD,LB/LLB,MDF,DF/DFS,WOG,D3K,etc.)GPP Package资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值Bridge (GBL,GSIB
17、-3S,GSIB-5S,GBU,KBP,KBPM,KBU,GBPC,etc.)GPP Package资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值Power Pack (TO-220,ITO-220,D2PAK)GPP Package资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化
18、而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/15 1.4 对二极管应用特性的要求对二极管应用特性的要求 较强的耐电压击穿的能力较强的耐电压击穿的能力(High VRS)较强的耐电流冲击的能力较强的耐电流冲击的能力(Big IFSM)较低的正向电压较低的正向电压(Low VF)较快的截止时间较快的截止时间(Low TRR)较高之工作频率较高之工作频率(Low TRR)资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时
19、间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 1.4 对二极管应用特性的要求对二极管应用特性的要求 较低之电容性较低之电容性(结电容）结电容）较小的封装及较高的散热能力较小的封装及较高的散热能力(Small Package Profile and Low Thermal Resistance)说明：但是在二极管的实际生产过程中某些说明：但是在二极管的实际生产过程中某些参数之间是相互制约的，所以需要根据客户参数之间是相互制约的，所以需要根据客户的应用要求将某些关键参数做的更好。的应用要求将某些关键参数做的更好。2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而
20、变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值Part II 特性参数与应用特性参数与应用Parameters and Application2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.0 二极管基本特性曲线二极管
21、基本特性曲线IF:forward current正向电流正向电流VF:forward voltage正向电压正向电压VR:reverse voltage反向电压反向电压IR：reverse current反向电流反向电流VBR:reverse current voltage反向崩溃电压反向崩溃电压IBR:reverse breakdown current反向崩溃电流反向崩溃电流PIV:peak inverse voltage最高反向电压最高反向电压图图1 二极管特性曲线二极管特性曲线2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这
22、部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.1 不同温度环境下的不同温度环境下的VR/VF曲线曲线1.温度越高，在电流不变的情况下，正向电压越低温度越高，在电流不变的情况下，正向电压越低(温度高，电子获得的能量温度高，电子获得的能量越高，更容易通过势垒区，压降越低）越高，更容易通过势垒区，压降越低）2.温度越高，温度越高，二极管的反向击穿电压越高；二极管的反向击穿电压越高；（温度高，电子的散射严重，平（温度高，电子的散射严重，平均自由程变短，均自由程变短，因此只有通过更高的电压对其
23、加速，才能使其获得做够的因此只有通过更高的电压对其加速，才能使其获得做够的能量发生碰撞电离；即需要更高的电压才能发生雪崩击穿）能量发生碰撞电离；即需要更高的电压才能发生雪崩击穿）图图2 不同温度下二极管特性曲线不同温度下二极管特性曲线2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.2 正向特性正向特性IF/VF/VF/IFSM VF测试中，测试中，IFT是将材料加热，在加热前
24、后用小电流是将材料加热，在加热前后用小电流Im测得测得VF,得到的得到的2个个VF的的差值即为差值即为 VF值；值；IFT脉宽没有统一定值，其值的大小会影响到脉宽没有统一定值，其值的大小会影响到 VF值的大小；值的大小；VF是用来筛选焊接不良材料，可利用是用来筛选焊接不良材料，可利用PAT 原理和原理和 VF的实际分布确定其规格限。的实际分布确定其规格限。图图3 正向特性测试曲线正向特性测试曲线2.2.1 VF/DVR测试特性测试特性2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资
25、金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值IFSM 不可恢复的最大正向电流不可恢复的最大正向电流IFSM(tj-max)不可恢复的最大正向电流不可恢复的最大正向电流(结温条件结温条件)DUT测试示意电路测试示意电路测试波形测试波形8.3ms2.2.2 IFSM 测试线路测试线路2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时
26、间价值2023/1/152.2.2 影响因素影响因素1.二极管的电流额定值由其晶粒面积决定，面积越二极管的电流额定值由其晶粒面积决定，面积越大，允许长时间通过的电流大，允许长时间通过的电流IF越大越大(0.6A25A)；IFSM 能力越强能力越强(一般，以一般，以8.3ms的单相正弦波计算的单相正弦波计算的的IFSM 能力是其能力是其IF的约的约30倍倍)；2.在其他条件相同的情况下，在其他条件相同的情况下，wafer电阻率高的二电阻率高的二极管，正向压降极管，正向压降VF 大；大；IFSM 能力越差；能力越差；资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值
27、，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.2.2 影响因素影响因素3.在其他条件相同的情况下，在其他条件相同的情况下，wafer越厚，越厚，base width越宽，正向压降越宽，正向压降VF 越大；越大；4.TRR 越小的材料，正向压降越小的材料，正向压降VF 越大；越大；IFSM能能力越差；力越差；5.内部结构的不同的二极管，内部结构的不同的二极管，DVF大小不一样，一大小不一样，一般焊接不良的二极管，其般焊接不良的二极管，其DVF 值会较正常材料偏大；值会较正常
28、材料偏大；2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/152.2.3 相关应用相关应用1.应用要求：应用要求：1)一般在应用中正向压降一般在应用中正向压降VF 越小越好，在客户选越小越好，在客户选型过程中建议，在一次整流中：型过程中建议，在一次整流中：IF2.0 Iavg;如果如果反向功耗较大，则选择反向功耗较大，则选择IF=3.05Iavg.2)IFSM Ir
29、ush,(如果脉宽大于如果脉宽大于1ms小于小于8.3ms可用可用I2T来换算，获得新的来换算，获得新的IFSM值值)；资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.正向浪涌的产生：正向浪涌的产生：二极管整流输出如有电解电容器，因电容特性，电二极管整流输出如有电解电容器，因电容特性，电压突变瞬间其有瞬间大电流，从而给其前端器件产压突变瞬间其有瞬间大电流，从而给其前端器件产生较大的浪涌电流，其
30、浪涌电流的大小与其容量大生较大的浪涌电流，其浪涌电流的大小与其容量大小成正比，与其前端串接电感器的感抗大小成反比；小成正比，与其前端串接电感器的感抗大小成反比；2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值3.应用电路：应用电路：交流整流桥，交流整流桥，PFC 升压二极管，输升压二极管，输出整流；出整流；4.注意事项注意事项1)需要注意实际的应用条件，不同温度对应需要注意实际的
31、应用条件，不同温度对应VF 的的影响；影响；2)VF 与与TRR 是一对相互矛盾的参数，需要分析客是一对相互矛盾的参数，需要分析客户的实际线路，确认其注重点是户的实际线路，确认其注重点是VF 还是还是TRR图图4 一次整流一次整流图图5 PFC 升压升压图图6 二次整流二次整流2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/155.案例学习：案例学习：1)GULF
32、RGP10D使用在比亚迪汽车上，需要考虑使用在比亚迪汽车上，需要考虑在零下在零下40度的工作环境下，电性能度的工作环境下，电性能VF的变化，调整的变化，调整线路的配置。线路的配置。2)Gulf U3KB80-47L 应用于应用于Delta一线路中，失效一线路中，失效比例比例1%；经分析发现海湾；经分析发现海湾UG3KB80材料的与竞争材料的与竞争对手采用相同的晶粒尺寸，对手采用相同的晶粒尺寸，但是有效的焊接窗口面但是有效的焊接窗口面积比竞争对手小约积比竞争对手小约8mil；海湾放大晶粒尺寸后，客；海湾放大晶粒尺寸后，客户问题得到改善户问题得到改善(问题点：问题点：相同的晶粒尺寸如何增加相同的晶
33、粒尺寸如何增加有效的焊接面积有效的焊接面积)资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3 反向特性反向特性IR/VBR/DVR1/DVR2/VRS/Erms图图 7 VR/IR特性曲线特性曲线图图8 测试波形测试波形VR(S)VRtVRSVR1VR2VR3VRVR1VR2IRVRVRIB2.3.1 VR/IR 特性曲线及其测试波形特性曲线及其测试波形2023/1/15资金是运动的价值，资
34、金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值不同厂家仪表的内部参数不同，所以其电压上升的斜率存在很大的差异；不同厂家仪表的内部参数不同，所以其电压上升的斜率存在很大的差异；如上图，冠魁如上图，冠魁VR 测试仪的电压上升斜率较歆科大；测试仪的电压上升斜率较歆科大；而而VRS 测试的原理是通过大的反向电流冲击，是测试的原理是通过大的反向电流冲击，是P/N 击穿；所以要求电压击穿；所以要求电压的上升斜率尽可能的；根据经
35、验，冠魁仪表在的上升斜率尽可能的；根据经验，冠魁仪表在VRIB=1mA条件时，其条件时，其dV/dt1200V/ms.2.3.1 contVRSIB=1mA,上升斜率小VRSIB=1mA图图9 歆科歆科VR测试波形测试波形图图10 冠魁冠魁VR 测试波形测试波形2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.3.2 Erms/Vrsm 测试线路及波形测试线路及波形2023/1
36、/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值 在此，我们需要弄清楚在此，我们需要弄清楚击穿电压击穿电压VBR 和和反向能反向能力力是两个不同的概念；二极管的是两个不同的概念；二极管的VBR 高，相应的其高，相应的其反向能力会越差；反向能力会越差；1.一般情况下，二极管的反向电压一般情况下，二极管的反向电压VR 由其由其die 的电的电阻率和其基区宽度决定；阻率和其基区宽度决定；1)die
37、的电阻率越高，其反向电压击穿越高；但是的电阻率越高，其反向电压击穿越高；但是VRS 和和Ersm能力越差；能力越差；2)基区宽度越厚，晶粒的其反向电压也越高，且其抗基区宽度越厚，晶粒的其反向电压也越高，且其抗反向大电流冲击的能力也越强，即反向大电流冲击的能力也越强，即VRS和和Ersm能力能力也越强；也越强；2.3.3 影响因素影响因素2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间
38、价值2023/1/152.原硅片本身的一些晶格缺陷，以及在扩散过程中因原硅片本身的一些晶格缺陷，以及在扩散过程中因为为污染或温度异常污染或温度异常导致的导致的P/N结内部晶格缺陷也可能结内部晶格缺陷也可能会导致产品的会导致产品的VRS 和和Erms能力差；能力差；3.扩散过程中扩散过程中P/N 结界面的平整度结界面的平整度也会影响二极管的也会影响二极管的VRS 和和Ersm能力；能力；4.P/N 结的钝化保护不良，如玻璃裂纹，可能会造成结的钝化保护不良，如玻璃裂纹，可能会造成二极管的击穿电压不稳定，二极管的击穿电压不稳定，VRS 和和Ersm能力差；能力差；问题研究：问题研究：1)如何在生产过
39、程中降低晶粒缺陷；如何在生产过程中降低晶粒缺陷；2)如何提高如何提高P/N 界面的平整度；界面的平整度；2.3.3 影响因素影响因素资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/151.在所有的应用中要求在所有的应用中要求VR 值比其应用电路的峰值电压值比其应用电路的峰值电压高，以始终为宜，高，以始终为宜，一般选择一般选择VR23Vp-p；2.二极管的二极管的DVR 与稳定性和可靠
40、性相关，其值越小，与稳定性和可靠性相关，其值越小，其稳定性和可靠性相对较好；其稳定性和可靠性相对较好；3.IR 值与线路中产生过余的功耗和热量相关，值与线路中产生过余的功耗和热量相关，IR 小的小的产品，其在线路中产生的热量小，应用相对稳定；产品，其在线路中产生的热量小，应用相对稳定；2.3.4 应用要求应用要求资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值4.不能达到正常浪涌冲击的产品不能达到
41、正常浪涌冲击的产品,是有缺陷的产品，是有缺陷的产品，5.反向浪涌冲击较大的线路，阻尼反向浪涌冲击较大的线路，阻尼/续流续流.(按线路要按线路要求）求）6.线路装置要求高可靠性；线路装置要求高可靠性；7.需抵抗输入异常电波冲击时；需抵抗输入异常电波冲击时；8.线路工作在高温环境中时。线路工作在高温环境中时。2.3.4 应用要求应用要求2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
42、案例：案例：GE GS2M替代替代SS1M在更换机型时，在作高在更换机型时，在作高压压3000V可靠性测试时，超大浪涌冲击，产品异常。可靠性测试时，超大浪涌冲击，产品异常。产品能力与结构有关。产品能力与结构有关。案例：光达电子案例：光达电子 SKY 1N5822 产品由于线路的设置，产品由于线路的设置，对该产品有很大的冲击，对该产品有很大的冲击，GULF在提高内部浪涌测在提高内部浪涌测试条件后，满足了客户的要求。试条件后，满足了客户的要求。输出续流管输出续流管汽车整流子汽车整流子(蓝色标记为中心点二极管，起电位平衡作用，要求蓝色标记为中心点二极管，起电位平衡作用，要求不高，红色为整流子要求高可
43、用不高，红色为整流子要求高可用Avalanche 二极管）二极管）GBatteryLoad Excitation Coil2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.4二级管的动态特性二级管的动态特性2.4.1 二极管的动态特性曲线二极管的动态特性曲线2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就
44、是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2023/1/152.4.2 名词说明名词说明1.IF:Forward Current 正向电流正向电流2.VF:Forward Voltage 正向电压正向电压3.VFRM:Peak Forward Recovery Voltage 正向正向恢复电压峰值恢复电压峰值4.TFR:Forward Recovery Time 正向恢复时间正向恢复时间5.VR:Reverse Voltage 反向电压反向电压6.IR:Reverse current 反向电流
45、反向电流7.VRM:Peak Reverse Voltage 反向峰值电压反向峰值电压资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.4.2 名词说明名词说明8.IRM:Peak Reverse Current 反向电流峰值反向电流峰值9.TS:Storage time 存储时间存储时间10.TF:Reverse Current Delay Time 反向电流延反向电流延迟时间迟时间11.TR
46、R:Reverse Recovery Time 反向恢复时间反向恢复时间12.QS:Lag Charge 滞后电荷滞后电荷13.QF:Residual Recovered Charge 反向恢复电反向恢复电荷剩余荷剩余14.QRR:Recovered Charge QS+QF2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值1.开启损耗开启损耗Pon Pon=VFR/2*IF*Tf
47、r*Fs Fs 是开关频率是开关频率 由公式可以看出，由公式可以看出，Pon取决于取决于VFR,Fs,Tfr&IF125 一般一般,VFR 只有几伏，只有几伏，所以所以Pon比较小；比较小；一般应用线路中，反向关断损一般应用线路中，反向关断损耗较正向开启引起的损耗大耗较正向开启引起的损耗大2.4.3 功耗计算功耗计算2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.反向关断损耗
48、分析反向关断损耗分析PoffPoff=VR*IRM*(Trr/2)/2*Fs =VR*Qrr/2*FsFs 为开关频率为开关频率Poff 取决于取决于VR&QRR125 此公式比较实用于软恢此公式比较实用于软恢复二复二 极管和极管和DCM 二极二极管管2.4.3 功耗计算功耗计算-Cont2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值3.导通状态损耗导通状态损耗PD PD=VF
49、*IF*D(D为占空比）为占空比）PD 取决于二极管处于开启状态的取决于二极管处于开启状态的VF&IF1254.截止状态损损耗截止状态损损耗PL PL=IR*VR*(1-D)PL 取决于二极管截止状态时的取决于二极管截止状态时的VR&IR125所以在二极管的整个工作过程中总的损耗所以在二极管的整个工作过程中总的损耗Pt=Pon+Poff+PD+PLTj=Tc+T=Tc+Pt*Rth(j-c)Tc是二极管本体表面的温度是二极管本体表面的温度2.4.3 功耗计算功耗计算-Cont2023/1/15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金
50、就是原有资金的时间价值资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值2.4.4 VFR 和和Tfr的影响因素的影响因素1.Vfrm影响因素影响因素 1）越高压的二极管的越高压的二极管的Vfrm越高越高 2）当温度越高时，其当温度越高时，其Vfrm越高越高 3）当电流密度增加时，其当电流密度增加时，其Vfrm也会增高也会增高2.Tfr影响因素影响因素 1）当温度越高时，其当温度越高时，其Tfr也会增加，时间变慢也会增加，时间变慢 2）当电流密度增加时，其当电流密度增加时，其Tfr也会增高也会增高 3）当电流斜率增快时，