硅可控整流器与硅整流器设计工艺手册PDF电子书下载

第一章 硅可控整流元件及硅整流元件的一般介绍 1

图1.2 硅整流元件的管芯 1

图表一览表 1

图1.1 硅整流元件的管芯基本结构、符号、及电压--电流特性 1

1.1.1 硅整流元件的整流特性 1

1.1 硅整流元件 1

图1.3 PN结空间电荷区 2

正向压降 3

1.1.2 硅整流元件的特性参数 3

正向电流 3

图1.5 少数载流子复合情况 5

图1.4 势垒电压与电流的关系 5

反向电流 6

反向击穿 7

图1.6 雪崩型硅整流元件制造工艺流程 10

图1.7 硅可控整流元件管芯结构，符号及电压--电流特性 10

1.2.1 硅可控整流元件的工作原理 10

1.2 硅可控整流元件 10

图1.9 二端P N P N器件的电流--电压特性 11

图1.8 二端P N P N器件示意图 11

图1.11 α与I关系曲线 12

图1.10 加以正电压时，电流流动情况 12

图1.13 硅可控元件整流元件伏安特性 13

图1.12 硅可控整流元件的正向联接 13

图1.14 载流子在硅可控整流元件中流动情况 14

硅可控整流元件的电流容量 14

1.2.2 硅可控整流元件的参数 14

电压容量 15

图1.15 发射极短路后α-I关系曲线 16

图1.17 短路发射极结构的硅可控整流元件中横向压降效应 16

图1.16 短路发射极结构的硅可控整流元件 16

图1.18 短路发射极常用结构示意图 17

正向电压降 18

图1.20 硅可控整流元件浓度分布 18

图1.19 环状发射极短路结构的硅可控整流元件 18

图1.21 实际的结构图 19

开关特性 20

图1.22 提高？的几种结构 23

图1.23 提高？合金扩散法的结构改进 23

图1.24 开关损耗(а)开通时的电流、电压及功率损耗的波形 25

1.3 结构及工艺 26

1.3.1 硅可控整流元件的结构 26

(b)关闭时的电流、电压及功率损耗的波形 26

图1.25 硅可控整流元件的结构 27

1.3.2 硅可控整流元件的管芯工艺 28

扩散合金法 29

双扩散法 29

图1.26 扩散--合金法硅可控整流元件工艺流程图 29

(b)可关断可控整流元件的工艺流程 30

图1.27 (а)双扩散法硅可控整流元件工艺流程 30

外延法 31

附：若干问题的说明 31

硅可控整流元件的转折电压与其温度特性 31

附图1.1 P N P N硅可控整流元件基本结构 31

附图1.3 α随发射极电流与温度而变的曲线 32

附图1.2 硅可控整流元件的等效电路 32

附图1.4 伏安特性与温度的关系 33

附图1.5 Ns=1017原子/厘米3时，缓变结的雪崩击穿电压与基片深度、结深的关系 35

缓变结的雪崩击穿电压 35

附图1.6 Ns=1018原子/厘米3时，缓变结的雪崩击穿电压与基片深度、结深的关系 36

附图1.7 Ns=1019原子/厘米3时，缓变结的雪崩击穿电压与基片深度、结深的关系 36

附图1.8 Ns=10原子/厘米3时，缓变结的雪崩击穿电压与基片深度、结深的关系 37

穿通电压 37

附图1.9 空间电荷区宽度(或基区宽度)与外加电压(或穿通电压)的关系以及结电容与反向电压的关系 38

附图1.10 ？在3×10-3到3×10-2范围内缓变结的空间电荷区宽度(或基区宽度)与电压或穿通电压的关系；结电容与电压的关系 39

附图1.11 ？在3×10-4到3×10-3范围内缓变结的空间电荷区宽度(或基区宽度)与电压或穿通电压的关系；结电容与电压的关系 40

附图1.12 ？在3×10-5到3×10-4范围内缓变结的空间电荷区宽度(或基区宽度)与电压或穿通电压的关系；结电容与电压的关系 40

附图1.13 ？在3×10-6到3×10-5范围内缓变结的空间电荷区宽度(或基区宽度)与电压或穿通电压的关系；结电容与电压的关系 41

附图1.14 ？在3×10-7到3×10-6范围内缓变结的空间电荷区宽度(或基区宽度)与电压或穿通电压的关系；结电容与电压的关系 41

附图1.15 ？3×10-8到3×10-7范围内缓变结的空间电荷区宽度(或基区宽度)与电压或穿通电压的关系；结电容与电压的关系 42

附图1.16 杂质分布，X1为空间电荷区向表面方向扩展的厚度 42

附图1.17 ？在3×10-3到3×10-2范围内缓变结向表面方向扩展部份？与外加电压V的关系曲线 43

附图1.18 ？在3×10-4到3×10-3范围内缓变结向表面方向扩展部份？与外加电压V的关系曲线 43

附图1.19 ？在3×10-5到3×10-4范围内缓变结向表面方向扩展部份？与外加电压V的关系曲线 44

附图1.20 ？在3×10-6到3×10-5范围内缓变结向表面方向扩展部份？与外加电压V的关系曲线 44

附图1.21 ？在3×10-7到3×10-6范围内缓变结向表面方向扩展部份？与外加电压V的关系曲线 45

附图1.22 ？在3×10-8到3×10-7范围内缓变结向表面方向扩展部份？与外加电压V的关系曲线 45

附图1.23 P+PNPN+可控整流元件的结构 46

硅可控整流元件的正向压降 46

短路发射极结构 47

附图1.24 短路发射极结构 47

附图1.26 α有效与发射电流的关系 48

附图1.25 短路发射极等效电路 48

附图1.28 P型基区的杂质分布 49

附图1.27 中间点将发射极短路结构 49

附图1.29 Nb=10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 51

附图1.30 Nb=2×10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 52

附图1.31 Nb=5×10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 53

附图1.32 Nb=10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 54

附图1.33 Nb=2×10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 55

附图1.34 Nb=5×10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 56

附图1.35 Nb=10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 57

附图1.36 Nb=2×10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 58

附图1.37 Nb=5×10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 59

附图1.38 Nb=10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 60

附图1.39 Nb=2×10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 61

附图1.40 Nb=5×10？厘米-3 Ns2=10？厘米-3 P型基区扩散时，杂质表面浓度与基区平均薄层电导率的关系 62

关断时间问题 63

表2.1 硅的电子性质 65

第二章 常用材料及材料处理 65

2.1 常用材料 65

2.1.1 硅的物理性质 65

硅的电子性质 65

硅的原子性质 66

硅的机械和光学性质 66

硅的热性质 66

表2.4 硅的热性质 66

表2.3 硅的机械和光学性质 66

表2.2 硅的原子性质 66

表2.5 杂质元素的离子半径及其在硅中的分凝系数 67

杂质元素的离子半径及其在硅中的分凝系统 67

表2.6 杂质元素在硅中的离化能 67

常用气体的基本物理化学常数 67

2.1.3 气体及气体纯化材料 67

杂质元素在硅中的固态溶解度 67

杂质元素在硅中的扩散系统 67

杂质元素在硅中的离化能 67

2.1.2 杂质元素在硅中的性质 67

表2.7 常用气体的基本物理化学常数 68

气体的纯化材料 70

表2.8 干燥剂的性能 70

2.1.4 低温材料 71

表2.9 分子筛的性能 71

2.1.5 真空材料 72

表2.10 常用低温材料的固定温度 72

机械泵油和扩散泵油 72

表2.11 机械泵油和扩散泵油的性能 73

真空封脂、真空封脂、真空封泥 73

表2.12 真空封脂，真空封蜡、真空封泥的性能 74

2.1.6 电热材料 74

表2.13 金属和非金属电热材料的化学成分和性质 75

表2.14 各种电热材料性能综合表 77

2.1.7 磨料 78

表2.15 人造磨料的物理性能 78

表2.16 人造磨料的粒度号数和颗粒尺寸范围 78

人选磨料的粒度号数和颗粒尺寸范围 78

人造磨料的物理性能 78

石英玻璃 79

2.1.8 玻璃与石英玻璃 79

玻璃 79

表2.17 同种典型玻璃的性能 80

2.1.9 树脂 81

表2.18 天然树脂的性能 81

热固性塑料 82

热塑性塑料 82

2.1.10 塑料 82

表2.19 主要合成树脂性能 83

表2.20 几种塑料的性能 84

2.1.11 有机硅高聚物 85

硅油 85

硅脂 85

硅橡胶 85

表2.21 常用树脂的性能 85

表2.23 YG250#、YG255#苯甲基硅油的性能 86

常用化学试剂的性质及用途 86

化学试剂的分类及符号 86

2.1.12 常用化学试剂 86

表2.22 YG274#、275#高真空扩散泵硅油 86

表2.24 酸类 87

表2.26 氧化物 88

表2.25 碱类 88

表2.27 卤化物 89

表2.28 硅化物 90

表2.29 有机溶剂及烷类 91

离子交换树脂去除水中离子的原理 92

2.1.13 离子交换树脂 92

2.1.14 去离子水 92

表2.30 国产离子交换树脂的性能及用途 93

离子交换树脂的选择、混合比、予处理及再生 95

表2.31 变型用化学试剂用量及浓度 96

图2.1 自来水作水源的去离子装置的流程 97

去离子水装置 97

使用注意事项 98

2.1.15 王水 98

2.1.16 洗液 98

图2.2 蒸馏水作水源的去离子装置的流程 98

2.1.17 可伐、杜美丝、优质炭素结构钢 99

2.2 材料处理 99

2.2.1 硅的腐蚀 99

2.2.2 硅扩散片的电解腐蚀 100

图2.3 简易电解槽 100

表2.32 硅的腐蚀液 100

镍--锡相图 101

表2.33 常用金属的腐蚀剂 101

2.2.3 常用金属及合金的腐蚀 101

表2.34 常用合金的腐蚀液 102

2.2.4 玻璃器皿的清洁处理 103

2.2.5 石英器皿的清洁处理 103

2.2.6 石墨模具的清洁处理 103

2.2.7 钼片的清洁处理 103

图3.1 余误差分布与高斯分布曲线 105

第三章 扩散 106

3.1 表面浓度问题 106

3.1.1 常用的几种扩散方式 106

闭管扩散 106

图3.2 闭管扩散装置 106

载运气体扩散 107

涂层扩散 107

箱法扩散 107

图3.4 涂层扩散装置 107

图3.3 载运气体扩散装置 107

图3.5 箱法扩散装置 108

3.1.2 二次扩散法 108

P型杂质扩散 109

3.1.3 硅的扩散技术 109

图3.6 含硼硅粉源闭管扩散装置 110

表3.1 硼源稀释度与表面浓度的关系 110

图3.7 含硼(或磷)硅粉源扩散，硅晶体电阻率与表面浓度的关系 111

图3.8 三氧化二硼载运气体扩散时，源温与表面浓度的关系 111

图3.9 三氧化二硼开管载运气体扩散装置 111

图3.10 三溴化硼载运气体扩散的装置简图 112

图3.12 乙硼烷气扩散装置简图 113

图3.11 三氧化二硼、二氧化硅混合源的箱法扩散 113

图3.14 三套管法闭管扩散 114

图3.13 提高铝扩散表面浓度用的闭管扩散 114

图3.15 用石英条加固石英真空封管 114

N型杂质扩散 115

图3.16 用真空闭管法制造含镓扩散源 115

图3.17 五氧化二磷源的载运气体扩散源温与表面浓度的关系 116

图3.18 磷酸二氢铵载运气体扩散 117

图3.19 石英箱简图 118

其它杂质的扩散及吸收 118

图3.20 掺金温度与少数载流子寿命的关系 120

扩散炉的自动恒温 121

图3.21 扩散炉自动恒温方框电路 121

图3.22 杂质在硅中的固态溶解度 122

3.1.4 最大表面浓度--杂质在硅中的固态溶解度 122

表3.2 杂质的最大固态溶解度 123

3.2.2 结深与扩散温度的关系 124

3.2.1 结深与扩散时间的关系 124

3.2 结深问题 124

图3.23 K1值随硅基片杂质浓度与表面浓度之比而变的曲线 124

表3.3 各种杂质在硅中的Do、Eo 125

图3.24 杂质元素在硅中的扩散系统 (a)硼、铝、镓、铟在硅中的扩散系统 126

(b)金在硅中的扩散系统 126

(c)磷、砷、锑在硅中的扩散系统 127

3.2.3 扩散系数与硅基片掺杂程度和表面浓度之间的关系 127

图3.25 磷扩散系数与硅基片掺杂浓度和表面浓度的关系 128

图3.26 镓的扩散系统 129

图3.27 磨斜角法 130

图3.28 比例法计算结深 130

3.3 结深与表面浓度的测定 130

3.3.1 结深的测定 130

磨斜角及磨槽法 130

染色显示PN结 131

图3.29 圆柱形磨槽法 131

3.3.2 表面浓度的计算及测量 132

表3.4 PN吉染色显示液 132

硅单晶电阻率的测量 132

测定 132

图3.30 四探针测量电阻率的电路 133

薄片电阻率的测量 133

表3.5 测量薄片电阻率的修正因子 134

表3.6 测量薄片电阻率的修正因子 135

表3.7 测量薄片电阻率的修正因子 136

图3.31 硅在室温下电阻率与杂质浓度的关系 137

硅中杂质浓度与电阻率的关系 137

薄层电阻(方块电阻) 137

图3.32 Nb=10？厘米-3 N型余误差分布扩散层的平均电导率 138

扩散层平均电导与表面浓度的关系 138

图3.34 Nb=10？厘米-3 N型余误差分布扩散层的平均电导率 139

图3.33 Nb=10？厘米-3 N型余误差分布扩散层的平均电导率 139

图3.35 Nb=10？厘米-3 N型高斯分布扩散层的平均电导率 140

图3.36 Nb=10？厘米-3 N型高斯分布扩散层的平均电导率 140

图3.38 Nb=10？厘米-3 P型余误差分布扩散层的平均电导率 141

图3.37 Nb=10？厘米-3 N型高斯分布扩散层的平均电导率 141

图3.40 Nb=10？厘米-3 P型余误差分布扩散层的平均电导率 142

图3.39 Nb=10？厘米-3 P型余误差分布扩散层的平均电导率 142

图3.42 Nb=10？厘米-3 P型高斯分布扩散层的平均电导率 143

图3.41 Nb=10？厘米-3 P型高斯分布扩散层的平均电导率 143

图3.43 Nb=10？厘米-3 P型高斯分布扩散层的平均电导率 144

表面浓度的计算 144

4.1.1 杂质在二氧化硅中的扩散系数 145

4.1 硅片的氧化 145

第四章 氧化与光刻 145

4.1.2 硼、磷扩散时，二氧化硅薄膜的掩蔽作用 146

图4.1 在一定扩散时间，扩散温度下，硼扩散全部掩敝所需的最薄氧化层厚度 146

干氧氧化法 147

图4.2 在一定扩散时间，扩散温度下，磷扩散全部掩敝所需的最薄氧化层厚度 147

4.1.3 二氧化硅膜的生长方法 147

图4.3 干氧氧化的装置示意图 148

图4.4 干氧氧化、氧化层厚度与氧化时间、温度的关系 148

表4.1 湿氧氧化k值与氧化温度的关系 149

湿氧氧化法 149

图4.5 湿氧氧化装置 149

水汽氧化法 150

图4.7 水汽氧化装置 150

图4.6 湿氧氧化、氧化层厚度与氧化时间、温度的关系 150

图4.8 水汽氧化、氧化层厚度与氧化时间、温度的关系 151

热分介沉积氧化层 152

图4.9 热分介有机氧硅烷生长氧化膜的装置 152

表4.2 热氧化生长的二氧化硅膜的特性 152

图4.10 用乙三基乙氧基硅作源的氧化膜生长 153

表4.3 有机氧硅烷的性能 153

4.1.4 可控整流元件制造采用的氧化方法 153

表4.4 各种杂质在硅中的分配系数k值 154

4.1.5 热氧化引起杂质再分布 154

氧化层厚度的测量 155

4.1.6 氧化层测量与检查 155

表4.5 氧化膜厚度与颜色的对照表 155

4.2.1 光刻胶 156

4.2 光刻 156

氧化膜连续性的检查 156

图4.11 干涉法测氧化层厚度的装置示意图 156

图4.12 光刻流程图 157

表4.6 自制光刻胶(负胶)的配方及特性 157

表4.7 进口光刻胶的特性 158

4.2.2 二氧化硅腐蚀 158

表4.8 二氧化硅的腐蚀液配方 159

4.2.3 光刻时蒸发铝膜的腐蚀 159

第五章 合金 160

5.1 制造合金的常用金属的主要特性 160

5.2 相图 162

5.2.1 相图的一般特性 162

图5.1 说明低共熔点的假设相图 163

图5.3 说明转熔点的假设相图 164

图5.2 说明形成化合物的假设相图 164

图5.4 说明形成固熔体的假设相图 165

5.2.2 硅的二元相图 166

银--硅相图 166

铝--硅相图 166

图5.5 银--硅相图 166

图5.6 铝--硅相图 167

金--硅相图 168

砷--硅相图 168

图5.7 砷--硅相图 168

硼--硅相图 169

图5.8 金--硅相图 169

铋--硅相图 170

图5.9 硼--硅相图 170

图5.10 铋--硅相图 171

铜--硅相图 171

镓--硅相图 172

图5.11 铜--硅相图 172

图5.12 镓--硅相图 173

锗--硅相图 173

图5.13 锗--硅相图 174

钼--硅相图 174

图5.14 钼--硅相图 175

镍--硅相图 175

图5.15 镍--硅相图 176

氧--硅相图 177

图5.16 氧--硅相图 177

图5.17 磷--硅相图 178

磷--硅相图 178

图5.18 钯--硅相图 179

铂--硅相图 179

钯--硅相图 179

图5.19 铂--硅相图 180

锑--硅相图 181

图5.20 锑--硅相图 181

图5.21 锡--硅相图 182

钽--硅相图 182

锡--硅相图 182

钛--硅相图 183

图5.22 钽--硅相图 183

钨--硅相图 184

图5.23 钛--硅相图 184

图5.24 钨--硅相图 185

5.2.其它常用二元相图 186

图5.25 银--金相图 186

银--金相图 186

图5.26 银--铜相图 187

银--铜相图 187

图5.27 银--镍相图 188

银--镍相图 188

图5.28 银--铅相图 189

银--铅相图 189

图5.29 银--锑相图 190

银--锑相图 190

银--锡相图 191

图5.30 银--锡相图 191

铝--金相图 192

图5.31 铝--金相图 192

铝--镍相图 193

图5.32 铝--镍相图 193

砷--铋相图 194

图5.33 砷--铋相图 194

金--铋相图 195

图5.34 金--铋相图 195

金--镓相图 196

图5.35 金--镓相图 196

图5.36 金--镍相图 197

金--镍相图 197

图5.37 金--钯相图 198

金--钯相图 198

图5.38 金--锑相图 199

金--锑相图 199

钼--镍相图 200

图5.39 钼--镍相图 200

图5.40 镍--锡相图 201

图5.41 铅--锑相图 202

铅--锑相图 202

铅-锡相图 203

图5.42 铅--锡相图 203

图5.44 氧化钙--五氧化二磷相图 204

氧化钙--五氧化二磷相图 204

图5.43 三氧化二硼--氧化钠相图 204

三氧化硼-氧化钠相图 204

图5.45 三氧化二硼--二氧化硅相图 205

5.3 合金PN结 205

三氧化二硼--二氧化硅相图 205

图5.46 PN结合金过程 206

图5.47 NN+合金过程 206

5.4 合金欧姆接触 206

5.5.1 PN结合金材料和欧姆接触合金材料 207

5.5 合金材料 207

表5.2 管芯焊接常用合金材料 208

表5.1 PN结和欧姆接触常用合金材料 208

5.6 合金温度(烧结温度) 209

5.5.2 管芯焊接常用合金材料 209

5.7 合金深度(结深)的计算 210

图5.48 铝--硅系铝片厚度t和结深x之比为温度函数 211

图5.49 合金位置及形状示意图 212

5.8 合金结深度的测量 212

表6.1 硅处镀镍的配方及方法 213

第六章 电镀与蒸发 213

6.1 电镀与化学镀 213

6.1.1 硅片镀镍 213

6.1.2 钼片镀镍 214

表6.4 镀铜液的配方及条件 214

表6.3 电镀的配方及方法 214

表6.2 化学镀的配方及方法 214

6.1.3 钼片镀银 214

表6.5 浸汞液的配方及条件 215

6.1.4 管壳及钢件镀镍 215

表6.6 碱性镀银液的配方及条件 215

表6.7 电解去油的配方及方法 215

表6.9 镀铜液的配方及方法 216

表6.8 化学镀镍的配方及方法 216

表6.10 镀镍液的配方及方法 216

6.1.5 管壳及钢件镀铬 217

表6.11 化学镀铬液 217

表6.12 电镀铬液 217

图6.1 电子束蒸发装置 218

附表2.16 元素的理化特性表 218

6.2 蒸发 218

6.2.1 电子束蒸发 218

图6.2 真空蒸发装置 219

6.2.2 真空蒸发 219

表6.13 各种金属的蒸发温度 221

图6.4 沉积厚度与蒸发线圈尺寸的列线图解 222

图6.5 沉积厚度和每单位面积重量与蒸发线圈的列线图解 222

第七章 表面处理和保护 224

7.1 表面处理 224

7.1.1 磨角 224

图7.1 加偏压的磨角PN结 224

正斜角 225

图7.2 +6°角P+N结的电压分布 225

图7.3 P+N结沿N边斜面的电场 225

图7.4 正斜角P+N结最高表面电场和斜角关系 226

负斜角 226

图7.6 几种顷角的表面电场，距离从PN结向P边方向 227

图7.5 -6°角扩散结电压分布 227

7.1.2 化学腐蚀 228

图7.7 正、负斜角最大表面电场与斜角的关系 228

碱腐蚀法 228

图7.8 磨角的钻头 228

酸腐蚀法 229

7.2 表面保护 229

图7.9 溅射系统示意图 229

7.2.1 溅射二氧化硅保护膜 229

(a)竖式； (b)卧式 230

图6.3 各种蒸发用的加热源 230

7.2.2 氢氟酸--硝酸系蒸气形成氧化保护膜 230

图7.10 氢氟酸-硝酸系蒸气处理的概要图 231

通常法 232

去湿法 232

图7.11 蒸汽处理时间和生成膜厚度 232

图7.12 蒸气处理时间和腐蚀量 233

图7.13 去湿法蒸气处理时间和生成膜厚度 234

图7.14 去湿法蒸气处理时间和腐蚀深度 234

7.2.3 表面保护涂敷物 235

图7.15 腐蚀速度和冷阱温度 235

8.1.2 现有的几种结构形式 236

8.1.1 管壳设计的一般要求 236

8.1 管壳的结构 236

第八章 管壳 236

表8.1 管壳结构的优缺点及在生产上的使用情况 237

图8.1 锡焊式元件结构图 238

图8.2 外压接(平板)式元件结构图 239

图8.3 内压表式元件结构图 240

8.2.1 底座 241

材料选择 241

8.2 管壳的另部件 241

(a)可控元件；(b)整流元件 241

结构尺寸 242

表8.2 元件底座紫铜外形参考尺寸 242

图8.4 锡焊元件底座外形 243

8.2.2 内引线的断面积和形状 243

加工方法 243

表8.3 元件底座加工方法的优缺点比较 243

表8.4 阴极内裸铜引线导电断面积参考尺寸 244

表8.5 阴极内引线外形参考尺寸 245

图8.5 阴极内引线 245

表8.6 控制极内引线导电截面参考尺寸 246

表8.7 控制极内引线外形参考尺寸 246

8.2.3 外形线的断面积的形状 246

图8.6 元件控制极内引线外形 246

图8.7 阴极外引线 247

表8.8 阴极外引线裸铜线断面积参考尺寸 247

图8.8 控制极外引线 248

表8.9 阴极外引线外形参考尺寸 248

8.2.4 引入体 249

表8.10 控制极外引线裸铜线断面积参考尺寸 249

表8.11 控制极外引线外形参考尺寸 249

表8.12 引入体种类及其优缺点 250

图8.9 锡焊式结构玻璃与金属封接引入体外形 251

表8.13 锡焊式结构玻璃与金属封接引入体参考尺寸 252

表8.14 高铝氧瓷的化学组成 253

8.3 引入体金属与非金属的封接 253

材料处理 253

8.3.1 陶瓷与金属封接 253

8.3.2 玻璃与金属封接 254

陶瓷金属化及封接工艺 254

表8.15 陶瓷金属化及封接工艺 254

8.4 底座与引入体的封接 255

表8.16 玻璃与金属封接的材料处理及封接工艺 255

表8.17 各种密封工艺的特点、所需设备及优缺点 256

图9.1 热的等效电路 257

第九章 散热器 257

9.1 设计的一般考虑 257

表9.1 不同电流容量的散热面积参考值及冷却方式 258

9.2 材料的选择及加工 259

图9.2 10安培(自冷)硅整流元件散热器外形结构 260

第十章 硅功率元件的测试 261

图10.1 直流法测量伏安特性 262

图10.2 全动态法测量伏安特性 263

图10.3 半动态法测量伏安特性 263

图10.5 示波器法测量伏安特性 264

图10.4 峰值电压表测量伏安特性 264

图10.6 测量伏安特性原理线路 265

图10.7 光点跟踪法测量伏安特性 265

图10.8 测量正向电压降、结温升的原理线路 266

图10.9 温度与热敏电压降的关系直线 266

10.1 硅整流元件的测试 266

10.1.1 正向电压降及结温升的测量 266

结温升的测量 266

正向压降的测量 267

图10.10 测量正向电压降和结温升的串联式线路 268

图10.11 测量反和伏安特性的原理线路 268

10.1.2 反向伏安特性的测量 268

图10.12 具有硬特性的反向伏安特性 269

图10.13 具有软特性的反向伏安特性 270

图10.14 具有异常形状的反向伏安特性 270

10.2 硅可控整流元件的测试 271

图10.15 具有反向保护的反向伏安特性测试线路 271

10.2.1 正反向伏安特性的测量(阻断状态) 271

图10.16 硅可控元件伏安特性 272

触发线路 272

10.2.2 正向电压降及结温升的测量 272

图10.17 控制极触发电路 273

图10.18 硅可控整流元件开通时的伏安特性 274

10.2.3 控制特性的测量 274

热敏电流的选取 274

图10.20 测量维持电流的原理线路 275

图10.19 测量控制极触发电压、触发电流的原理线路 275

10.2.4 维持电流的测量 275

10.3 硅双向可控元件的测试 276

图10.23 硅双向可控元件的伏安特性 276

图10.22 硅双向可控元件的符号 276

图10.21 维持电流波形 276

10.3.1 伏安特性的测量 277

10.3.2 控制特性的测量 277

图10.27 3CT控制极触发电流、电压、维持电流测试线路 279

11.1 有机溶剂安全使用 283

第十一章 安技常识 283

表11.1 常用有机溶剂的灭火方法 284

表11.2 有机溶剂的中毒途径、症状及预防方法 284

11.2 酸和碱的安全使用及急救 285

11.2.1 酸和碱的安全使用 285

11.2.2 急救 286

11.3 砷及其它化合物中毒急救 287

11.4 气体的安全使用 287

11.4.1 气瓶标记 287

表11.3 气瓶与输送气体管道颜色、字样和字样颜色 288

表11.4 氢气与其它气体混合物的爆炸极限(与氢气的体积比) 288

11.4.2 氢气的安全使用 288

11.4.3 气瓶的安全使用 289

附录一 硅材料的选择 290

附1.1 型号的选择 290

附1.2 电阻率的选择 290

附1.3 少数载流子寿命的选择 290

附1.4 位错密度的选择 290

附录二 常用数学与理化常数 292

附2.1 常用理化常数 292

附2.1.1 度量单位换算表 292

附表2.1 长度单位换算表 292

附表2.2 面积换算表 293

附表2.3 体积换算表 294

附表2.4 角度换算表 295

附表2.5 速度换算表 296

附表2.6 压力换算表 297

附表2.7 功与功率换算表 298

附表2.8 质量换算表 300

附表2.9 常用温度刻度表 301

附表2.10 空气湿度表 302

附2.1.2 热电偶的温度--毫伏当量表 303

附表2.11 铂--铑10%铂90%热电偶的温度--毫伏当量表 303

附表2.12 铂--铑13%铂87%热电偶的毫伏--温度当量表 310

附表2.13 镍铬--镍铝热电偶的温度--毫伏当量表 311

附表2.14 铜--康铜热电偶的温度--毫伏当量表 315

附2.1.3 常遇到的物理量 317

附表2.15 常遇到的物理量 317

附2.1.4 各种元素的理化常数 318

附表2.19 各种常用数及其对数 320

附表2.18 电化序表 320

附2.2 常用数学表 320

附表2.21 自然对数表 325

附2.3 误差函数、余误差函数与余误差函数的积分 328

附表2.22 误差函数表 328

附表2.23 余误差函数的积分 331

附表2.20 四位常用对数表 332

附2.4 常用电工计算公式 332

附录三 2CZ硅整流元件技术条件 335

附录四 2CT硅可控整流元件技术条件 346

主要参考资料 364