貼片元器件選型二極管基礎(chǔ)知識

1、二極管基礎(chǔ)知識1，二極管的原理2，二極管的結(jié)構(gòu)3，二極管的生產(chǎn)工藝流程1，二極管的原理（1），二極管的主要特性（伏安特性）正向特性（二極管加正向電壓時的電壓和電流的關(guān)系）反向特性（二極管加反向電壓時的電壓和電流的關(guān)系）流二極管的整流（工2作）原，理整2，二極管的結(jié)構(gòu)二極管的結(jié)構(gòu)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖(a)P型區(qū)的引出電極稱為陽極、極（b)N型區(qū)的引出電極稱為陰二極管的封裝種類按封裝分：將二極管用環(huán)氧樹脂（一種）熱塑封裝的二極管。玻封二極管：利用高溫熔化后包裹二極管而封裝成的一種二極管按使用安裝分軸向安裝、直插式：有電極引腳，可管電路板焊接的二極表面貼裝：是一種封裝成小型化、片式化、無引腳的可以

2、用于表面貼裝（無引腳安裝）的。表面貼裝玻封二極管：是一種封裝成小型化、片式化、無引腳型可用于表面貼裝的玻封二極管。整流橋： 是將二個和多個二極管單元封裝成的整流器件。二極管的封裝種類 ： 軸向二極管的封裝種類玻封二極管二極管的封裝種類表面安裝器件、功率器件SOD-123FLSOD-123SOD-87DO-213AADO-213ABMINI-MELFMICRO-MELFDL41SMASMBSMCD2PAKDB-SDB-1TO-220ABTO-220AC封裝種類各種二整極流管橋的二極管的具體結(jié)構(gòu)（硅橡膠/聚酰胺）（環(huán)氧）（干字形銅引線）的結(jié)構(gòu)貼片式二極管結(jié)構(gòu)示意圖塑封貼片二極管3，二極管的生產(chǎn)工藝

3、流程二極管由成、引線、外殼等構(gòu)晶片（硼、磷擴散，形成PN結(jié)，經(jīng)切割成）各種表面安裝二極管流程圖生成N型半導(dǎo)體為硼擴散準備表面 硼擴散Boron diffusing生成PN結(jié)注: 鋸片Chips splitting表面檢測Surface testing鍍鎳(表面金屬化) Nickel plating硅片Silicon chips washing噴砂(減薄) Thickness reducing硅片Silicon chips washing噴砂(減薄) Thickness reducing磷擴散Phosphorus diffusing硅片Silicon chips washing封裝流程圖引線電鍍

4、上保護膠Pastern putting注: Remark: is the key procedure后solidifying模壓(塑封成型) Molding保護膠Pastern solidifying 酸洗（腐蝕PN結(jié)）Acid corrupting 焊接Lead and chips jointing裝架(結(jié)構(gòu)組合)Lead and chips connecting引線排向lead arranging包裝流程圖電性檢驗Electrical parameter最終檢驗Final testing熱塑plastic Packing包裝Packing試驗Experimenting外觀檢驗Appeara

5、nce testing揀外觀Appearance selectingT/BB/P電腦機測試Testing by computer烘烤Firing 打印(測試) Printing and testing燒結(jié)high temp. roasting入 庫go warehouse包 裝packaging檢 驗final testing打印測試編帶marking.testing. taping烘干washing&drying浸 錫tin adhesion組合上下模（上引線填裝）leads together填裝chip assembly玻管填裝glass body assembly下引線填裝lea

6、d arrangement玻封二極管流程圖gi包 裝packaging去飛邊waste removing打印Marking老 化solidfying檢 驗final testing模 壓molding排 向arrangement焊 接soldering電 鍍plating裝 架arranement電 鍍plating（1），二極管的分類按管芯結(jié)構(gòu)分：可分為點接觸型二極管、面接觸型二極管及平面型二極管。 點接觸型二極管是用一根很細的金屬絲壓在光潔的半導(dǎo)體片表面，通以脈沖電流，使觸絲一端與晶片牢固地?zé)Y(jié)在一起， 形成一個“PN結(jié)”。由于是點接觸，只允許通過較小的電流（不超過幾十毫安），適用于高頻小

7、電流電路，如收音機 的檢波等。面接觸型二極管的“PN結(jié)”面積較大，允許通過較大的電流（幾安到幾十安），主要用于把交流電變換成直流電的“整 流”電路中。平面型二極管是一種特制的硅二極管，它不僅能通過較大的電流，而且性能穩(wěn)定可靠，多用于開關(guān)、脈沖及高頻電路中。電器目前生產(chǎn)的多為面接觸型硅整流二極管。按功能分類：整流二極管 、開關(guān)二極管系列（快恢復(fù)整流二極管、高效整流二極管、超快恢復(fù)整流二極管）、高反壓二極管、 肖特基二極管、瞬變抑制二極管、穩(wěn)壓二極管、雙向觸發(fā) 二極管、橋式整流器、汽車整流二極管、變?nèi)荻O管、檢 波二極管、隧道二極管、光敏二極管、發(fā)光二極管、二極管的主要參數(shù)額定正向工作電流IAV和

8、正向壓降VFM額定正向工作電流IAV是指二極管長期連續(xù)工作時允許通過的 最大正向電流值。正向壓降VFM是指二極管正向?qū)?，正向電流為額定正向工作 電流IAV時二極管兩端的電壓。正向壓降越低，整流效率越高，特別在低電壓整流時需要低 正向壓降的二極管，如肖特基二極管的正向壓降在0.5-0.7V， 多用于低壓、高頻整流。一般，同一類型二極管的反向電壓越高，正向壓降會越大。反向重復(fù)峰值電壓VRRM IRM反向重復(fù)峰值電壓VRRM為了保證使用安全，在IRM 時二極管可以施加的最高反向重復(fù)峰值電壓。例如，IN4001二極管反向重復(fù)峰值電壓VRRM為50V，IN4007反 向重復(fù)峰值電壓VRRM為1000V

9、。實際上我們在規(guī)格書上標注的反向重復(fù)峰值電壓VRRM表示在環(huán)境溫度為25或100時的反向電流IRM不大于5.0 A或50 A 。由于二極管的性能，特別如高反壓二極管的耐壓值隨時間會有一些漂移。所以，一般工廠在生產(chǎn)過程中會以比技術(shù)規(guī)格書指標高一些的要求來進行檢驗，以保證出廠的。反向電流IRM VRRM反向電流IRM是指二極管在規(guī)定的溫度和反向重復(fù)峰值電壓VRRM作用過二極管的反向電流。反向電流越小，管子的單方向?qū)щ娦阅茉胶谩Ｖ档米⒁獾氖欠聪螂娏髋c溫度有著密切的關(guān)系，大約溫度每升高10，反向電流增大一倍。1N4007硅二極管在1000V反向電壓，25時反向電流IRM僅為5A，溫度升高到100 時反

10、向電流IRM 增加到 50A。硅二極管比鍺二極管在高溫下具有較好的穩(wěn)定性。反向恢復(fù)時間 Trr二極管加反向電壓由正向?qū)щ姷椒聪蚪刂剐枰臅r間為反向 恢復(fù)時間Trr（反向電流可按0.1/0.25IR來計算）二極管用于整流。當外加電壓的變化頻率很高時，如二極 管反向恢復(fù)時間 Trr太大，截止跟不上外加電壓的變化， 變得截止不良，在一個Trr的時間內(nèi)失去二極管的整流特性。反向恢復(fù)時間 Trr一般硅整流管的反向恢復(fù)時間 Trr為14 s（微秒），可工作于50幾千Hz的頻率范圍；快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間 Trr為100500ns （納秒）， 可工作于幾十千幾百千Hz的頻率范圍；高效率二極管反向恢復(fù)時間

11、 Trr為50100ns （納秒）可工作于幾百千以上Hz的頻率范圍；超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間 Trr為2575ns （納秒）， 工作頻率更高；肖特基二極管的反向恢復(fù)時間 Trr為35ns （納秒）；小信號肖特基二極管由于電流較小，反向恢復(fù)時間 Trr可達1 ns （納秒）。二極管的工作溫度二極管允許的工作溫度是由二極管的允許結(jié)溫決定的。二極管工作時管芯P-N結(jié)消耗的功率為流過二極管的電流乘以壓降，此功率會產(chǎn)生熱量，使結(jié)溫升高。結(jié)溫上升到一定溫度二極 管就會損壞。不同結(jié)構(gòu)的二極管由于結(jié)構(gòu)不同，允許的工作溫度也不同。65656555150175125125一般二極管的工作結(jié)溫為鈍化（GPP）二

12、極管的工作結(jié)溫為肖特基二極管的工作結(jié)溫為橋式整流器的工作結(jié)溫為彩電常用的整流二極管：電源整流管：整流管因為其正向工作電流較大，工藝上多采用面結(jié)型結(jié)構(gòu)，結(jié)電容大，因此整流二極管工作頻率一般小于3KHZ.開關(guān)二極管：常用于開關(guān)電壓的整流。二極管從截止到導(dǎo)通稱為開通時間， 從開通到截止稱為反向恢復(fù)時間，兩者之和稱為開關(guān)時間。 開通時間較短，一般可以忽略，反向恢復(fù)時間較長，他反應(yīng) 了二極管的特性好壞，trr定義為從加反向偏壓開始到反向電 流下降到初始值的1/10所用的時間。阻尼二極管：主要應(yīng)用于電視機行掃描中做阻尼和升壓整流用，要求其承 受較高的反向工作電壓和峰值電流，且要求正向壓降越小越好，因此他是

13、一種特殊的高頻高壓整流二極管，也可看作是 高反壓開關(guān)二極管的一種。彩電常用的整流二極管穩(wěn)壓二極管：穩(wěn)壓二極管的正向曲線與普通二極管相仿，但反向曲線比普通二極管低的多。其擊穿點處，曲線彎折特別，反向電流劇增，但電壓幾乎保持不變，只要在外電路中設(shè)置限流措施，使穩(wěn)壓管始終保持在允許功耗內(nèi)，就損壞管子，穩(wěn)壓管的反向擊穿是可逆的，而普通二極管的擊穿是不可逆的。穩(wěn)壓二極管多采用硅材料制成。瞬變電壓抑制二極管：瞬變電壓抑制二極管簡稱為TVS管（transient-voltage- suppressor）他是在穩(wěn)壓管的工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要應(yīng)用于對電壓的快速過壓保護，技 術(shù)詞 匯單晶硅晶圓是一種生產(chǎn)半導(dǎo)體

14、器件的基本材料。薄平的圓形硅片，是半導(dǎo)體（集成電路和分立器件）的基礎(chǔ)材料（基片）。硼是一種化學(xué)元素。在一定條件下?lián)饺牍杈w即形成P型半導(dǎo)體。磷是一種化學(xué)元素。在一定條件下?lián)饺牍杈w即形成N型半導(dǎo)體。PN結(jié)在同一片晶圓上，把一側(cè)面做成P型半導(dǎo)體，另一側(cè)面做成N型半導(dǎo)體，在P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體結(jié)合處，稱為PN結(jié)。 GPP（晶粒）從晶圓切割出來的單一晶粒（或叫）。鈍化。GPP又稱為GP，為鈍化保護保護之英文縮寫。IC集成電路之簡稱。前道為半導(dǎo)體的制造以及（包括集成電路和分立器件）的生產(chǎn)主要的封裝兩大過程，半導(dǎo)體行業(yè)中習(xí)慣將制造稱為前道?；瘜W(xué)氣相淀積（CVD）反應(yīng)而形成固態(tài)薄膜。指氣態(tài)化學(xué)物在加熱晶

15、圓表面產(chǎn)生低壓化學(xué)氣相淀積（LPCVD）氣相淀積。是一種采用較低壓強的化學(xué)鍍錫。用電鍍的方法在二極管的引線上鍍上錫，以利于焊接臺面型工藝大面積擴散是一種二極管的制造工藝。由于在制作中用成的半導(dǎo)體材料，通過化學(xué)腐蝕以后，其呈現(xiàn)出臺形，因而得名。平面型工藝是又一種二極管的制造工藝。在制作中利用晶圓表面氧化膜的作用，只要在晶圓上有選擇性地擴散摻入磷或硼而形成PN結(jié)，由于這種工藝，因而得名。的表面被制作得平整將二極管用環(huán)氧樹脂（一種）熱塑封裝的二極管。表面貼裝是一種封裝成小型化、片式化、無引腳的可以用于表面貼裝（無引腳安裝）的。玻封二極管的一種二極管。表面貼裝玻封二極管利用高溫熔化后包裹二極管而封裝成

16、是一種封裝成小型化、片式化、無引腳型可用于表面貼裝的玻封二極管。整流橋 是將二個和多個二極管單元封裝成的整流器件。表面貼裝整流橋是一種封裝成小型化、片式化、無引腳型可用于表面貼裝的整流橋。普通整流二極管（STD）是用于低頻整流的一種二極管?？旎謴?fù)二極管（FR）是一種反向恢復(fù)時間（trr）較短，具有良好開關(guān)特性用于高頻或超高頻工作的二極管。肖特基二極管是利用金屬與半導(dǎo)體接觸產(chǎn)生勢壘而形成的單向?qū)щ娞匦灾瞥傻囊环N二極管，它具有低功耗、大電流、比快恢復(fù)二極管工作效率更高的特點。管（DB ）是一雙種向三觸層發(fā)結(jié)二構(gòu)極對稱的二端半導(dǎo)體交流器件。本生產(chǎn)的一種最常用的DB3雙向觸發(fā)二極管主要用于電子節(jié)能燈電路。穩(wěn)壓二極管（ZENER）是利用PN結(jié)反向擊穿時，其兩端的電壓固定在某一數(shù)值而基本不隨電流大小變化的特性可在電 路中起到穩(wěn)定直流