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車用雪崩整流二極管的現(xiàn)狀和發(fā)展
瀏覽: 發(fā)布日期:2019-01-16

  ,依據(jù)VB 隨溫度T升高而線性增高的原理,巧妙地將對(duì)溫度的測(cè)試換成電流的測(cè)試,即給兩個(gè)不同的漏電流(即兩個(gè)不同的溫度),看對(duì)應(yīng)的VB的差值,也就是看所謂DVR判定值。第一,駐VB 為正,即對(duì)應(yīng)T高的VB也高,第二,駐VB

  一般可以認(rèn)為在兩個(gè)不同漏電流(第一個(gè)漏電流取室溫附近的常規(guī)漏電流,第二個(gè)漏電流取其100 倍或更大些時(shí)的漏電流)下測(cè)試造成的溫差(如圖3 中的T2 和T1),例如為20益,不同的雪崩電壓差的最大值就是DVR判定值,近似取DVR判定值

  DVR2判定值是這樣確定的。DVR2 判定值對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電壓分別為:100 倍或更大些的漏電流對(duì)應(yīng)的雪崩電壓;再回到室溫附近漏電流時(shí)的雪崩電壓。由于再回到室溫漏電流時(shí)并立即測(cè)試,余溫還在(如圖3 中的T3),故雪崩電壓比直接室溫時(shí)測(cè)得的電壓要高,當(dāng)然兩個(gè)電壓差小些,因此取DVR2判定值為DVR判定值的一半。

  DVR 判定是判定器件雪崩特性的必要條件,即若不滿足DVR 和DVR2 判據(jù),則一定不是雪崩器件,從而先期淘汰了部分不合格產(chǎn)品,這是DVR測(cè)試的本質(zhì)意義。

  雪崩整流二極管通過(guò)了DVR 和DVR2判據(jù),且還必須要滿足:雪崩擊穿后,仍能恢復(fù)阻斷特性且反向過(guò)流和動(dòng)態(tài)雪崩能力強(qiáng),這是判定雪崩特性器件的充分條件。

  通過(guò)結(jié)殼熱阻測(cè)試功率半導(dǎo)體器件的穩(wěn)態(tài)熱阻和瞬態(tài)熱是二極管標(biāo)準(zhǔn)的方法。由于該方法復(fù)雜,測(cè)試功率大、時(shí)間長(zhǎng),常常用于抽檢。

  對(duì)于要求如此嚴(yán)格的車用整流二極管,抽檢肯定是不行的,必須實(shí)行嚴(yán)格地全檢。否則,少了熱特性的測(cè)試,還叫什么功率半導(dǎo)體器件?

  采用熱敏電流測(cè)試結(jié)溫升是很早就有的方法。它也是巧妙地將熱特性測(cè)試轉(zhuǎn)變成電特性(通過(guò)熱敏電流、電壓)的測(cè)試。充分利用了二極管結(jié)壓降、體壓降和大小注入通態(tài)電流的不同關(guān)系,給出了熱敏電壓吟VF等效瞬態(tài)熱測(cè)試方法[8]。

  熱敏電壓吟VF等效瞬態(tài)熱測(cè)試方法,雖然不是額定狀態(tài)下的測(cè)試,但其等效作用是相當(dāng)?shù)模畲蠛锰幨强梢詫?shí)行全檢。只有電熱特性都好的器件,才能確保三年,十萬(wàn)公里安全運(yùn)行。對(duì)此,參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)行了詳細(xì)介紹,這里不再贅述。

  測(cè)試只有反復(fù)通過(guò)反向浪涌電流IRSM測(cè)試和動(dòng)態(tài)雪崩能量(功率)測(cè)試的二極管,才是真正合格的車用雪崩二極管。

  所謂動(dòng)態(tài)雪崩[10]是這樣一個(gè)瞬態(tài)(或叫暫態(tài))過(guò)程,瞬態(tài)加入器件的電壓雖然還沒(méi)有達(dá)到該器件的雪崩擊穿電壓,但是在過(guò)大的反向功率的加入后,兩者對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)之和足以使器件瞬間達(dá)到雪崩。

  對(duì)于雪崩整流二極管的雪崩特性測(cè)試必須建立起一個(gè)完整的科學(xué)的測(cè)試體系。以下給出一個(gè)完整測(cè)試體系的實(shí)例。

  若要研制生產(chǎn)出像BOSCH、Denso、Actron 一樣的車用整流二極管和整流橋,就必須充分借鑒他們成功的經(jīng)驗(yàn),走他們?cè)?jīng)走過(guò)的道,投入大體同樣的資金,進(jìn)行同他們大體相同的技術(shù)研究和科學(xué)創(chuàng)新。

  從硅單晶、芯片工藝、歐姆接觸、臺(tái)面膠、焊接工藝、底座到裝配等,都要和BOSCH、Denso、Actron 同步接軌。

  “底座設(shè)計(jì)要像BOSCH 一樣科學(xué)合理”,在真空井式爐并氮?dú)庀逻M(jìn)行氫氣還原焊接,“要采用一次焊接(OJ)工藝”,并“扶植起一次焊接(OJ)工藝的車用整流二極管的規(guī)模化專業(yè)生產(chǎn)廠”,整流橋的裝配結(jié)構(gòu)也要進(jìn)行根本性的,“為車用整流二極管在一類汽車廠替代進(jìn)口、實(shí)現(xiàn)本土化作好技術(shù)準(zhǔn)備”[11]。

  要盡快建立起雪崩整流二極管的完整的測(cè)試體系,完善從高溫交流反偏試驗(yàn)、熱疲勞試驗(yàn)一直到上機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)等全部例行試驗(yàn)規(guī)程。

  在我國(guó)建造國(guó)際一流的車用整流二極管生產(chǎn)是當(dāng)前擺在我們功率半導(dǎo)體工作者面前的任務(wù)之一[12]。

  1)通過(guò)上述的討論明確認(rèn)識(shí)到,低端產(chǎn)品必須淘汰(非雪崩特性及雪崩特性不好的器件淘汰,檢測(cè)條件不具備的企業(yè)停產(chǎn),熱疲勞水平低的產(chǎn)品不準(zhǔn)流入市場(chǎng)),產(chǎn)品升級(jí)勢(shì)在必然。電子元器件“大進(jìn)大出”的現(xiàn)象,即出口產(chǎn)品附加值低,而國(guó)內(nèi)整機(jī)發(fā)展急需的高端核心元器件又長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面必須結(jié)束[13]。

  2)希望產(chǎn)、學(xué)、研的功率半導(dǎo)體科技工作者密切攜起手來(lái),對(duì)車用雪崩二極管這一特定的領(lǐng)域,按照完整的系統(tǒng)工程,首先從科學(xué)技術(shù)角度,面向基層、面向工業(yè)急需,迎頭趕界的最前面。

  3)的組織領(lǐng)導(dǎo)是必要的。相關(guān)主管部門認(rèn)真搞好調(diào)查研究和經(jīng)濟(jì)分析,組織和引導(dǎo)車用半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的改組、整合工作,真正實(shí)現(xiàn)零部件的產(chǎn)業(yè)化,盡快建立起我們中國(guó)自己的國(guó)際一流的車用雪崩整流二極管生產(chǎn)。汽車研發(fā)、生產(chǎn)已完全國(guó)際化,車用整流二極管的研發(fā)、生產(chǎn)也必須國(guó)際化。小舟小船、小打小鬧自行發(fā)展的時(shí)代該結(jié)束了。

  4)類似車用二極管這樣的產(chǎn)業(yè)還有很多,如焊接專用二極管、高頻電鍍專用二極管等,關(guān)乎國(guó)計(jì)民生,絕不可小覷,也必須出重拳才能搞好。

  注:本文曾在中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)七屆二次理事會(huì)暨報(bào)告會(huì)(連云港市,2009-9-12)上,此次重發(fā),作者做了些許修改。

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