快恢复二极管(简称FRD)是一种具有开关特性好、反向恢复时间短特点的半导体二极管,主要应用于开关电源、PWM脉宽调制器、变频器等电子电路中,作为高频整流二极管、续流二极管或阻尼二极管使用。 快恢复二极管的内部结构与普通PN结二极管不同,它属于PIN结型二极管,即在P型硅材料与N型硅材料中间增加了基区I,构成PIN硅片。因基区很薄,反向恢复电荷很小,所以快恢复二极管的反向恢复时间较短,正向压降较低,反向击穿电压(耐压值)较高。采用TO–220或TO–3P封装的大功率快恢复二极管,有单管和双管之分。双管的管脚引出方式又分为共阳和共阴。MUR3020CA是什么类型的管子?福建快恢复二极管SF168CT
这种铜底板尚存在一定弧度的焊成品,当模块压装在散热器上时,能保证它们之间的充分接触,有利于热传导,从而使模块的接触热阻降低,有利于模块的出力和可靠性。(3)由于FRED模块工作于高频(20kHZ以上),因此,必须在结构设计要充分考虑消除寄生电感等问题,为此,在电磁等原理基础上,充分考虑三个主电极形状、布局和走向,同时对键合铝丝长短和走向也作了合适安排。以减少模块内部的分布电感,确保二单元的分布电感一致,从而解决模块的噪音和发热问题,提高装置效率。3.主要技术参数图3是FRED模块导通和关断期间的电流和电压波形图,它显示了FRED器件从正向导通到反向恢复的全过程。其主要关断特性参数为:反向恢复时间trr=ta+tb(ta为少数载流子存储时间,tb为少数载流子复合时间);软度因子S=(表示器件反向恢复曲线的软度);反向恢复峰值电流:;反向恢复电荷。而导通参数为:反向重复峰值电压URRM.;正向平均电流IF(AV);正向峰值电压UFM;正向均方根电流IF(RMS)和正向浪涌电流IFSM等。图2(a)预弯后的铜底板(b)铜底板与DBC基板焊接后的合格品图3FRED导通和关断期间的电流和电压波形图这里需要注意的是:trr随所加反向电压UR的增加而增加,例如600V的FRED。TO220封装的快恢复二极管MUR2040CAMUR3040PD是什么类型的管子?
20世纪80年代初,绝缘栅双极晶体管(IGBT)和功率M0S场效应管(P0WERM0SFET)的研制成功,并得到急剧发展和商业化,这不仅对电力电子逆变器向高频化发展提供了坚实的器件基础,同时,为用电设备高频化(20kHz以上)和高频设备固态化,为高效、节电、节材,实现机电体化,小型轻量化和智能化提供了重要的技术基础。与此同时,给IGBT,功率MOSFET等高频逆变装置配套的、且不可缺少的FRED也得到了很快的发展。因为,随着装置工作开关频率的提高,若没有FRED给高频逆变装置的开关器件作续流、吸收、箝位、隔离输出整流器和输入整流器。那么IGBT、功率MOSFET、IGCT等开关器件就不能发挥它们的功能和独特作用,这是由于FRED的关断特性参数(反向恢复时间trr、反向恢复电荷Qrr,反向峰值电流IRM)的作用所致,合适参数的FRED与高频开关器件的协调工作。使高频逆变电路内因开关器件换相所引起的过电压尖峰,高频干扰电压以及EMI降低,使开关器件的功能得到充分发挥,FRED模块现已批量在大功率开关电源、高频逆变电焊机、高频逆变开关型电镀电源、高频快速充电器以及高频调速装置等场合使用,结果非常令人满意。本文将简要介绍该FRED模块的工艺结构,技术参数。
应用场合以及选用时应注意的问题等供广大使用者参考。2.快恢复二极管模块工艺结构和特点图1超快恢复二极管模块内部电路连接图本模块是由二个或二个以上的FRED芯片按一定的电路(见图1)连成后共同封装在一个PPS(加有40%的玻璃纤维)外壳内制成,模块分绝缘型(模块铜底板对各主要电极的绝缘耐压Uiso≥)和非绝缘型二种,其特点(1)采用高、低温氢(H2)、氮(N2)混合气体保护的隧道炉和热板炉二次焊接工艺,使焊接温度、焊接时间和传送带速度之间有较好的匹配,并精确控制升温速度、恒温时同和冷却速度,使焊层牢固,几乎没有空洞,从而降低了模块热阻、保证模块出力,根据模块电流的大小,采用直接焊接或铝丝超声键合等方法引出电极,用RTV橡胶、及组份弹性硅凝胶和环氧树脂等三重保护,又加采用玻璃钝化保护的、不同结构的进口FRED芯片,使模块防潮、防震,工作稳定。(2)铜底板预弯技术:模块采用了高导热、高绝缘、机械强度高和易焊接,且热膨胀系数很接近硅芯片的氮化铝陶瓷覆铜板(ALNDBC板),使焊接后各材料內应力低,热阻小,并避免了芯片因应力而破裂。为了解决铜底板与DBC板间的焊接问题,除采用铜银合金外。并在焊接前对铜底板进行一定弧度的预弯。如图2(a),焊后如图2(b)。MUR2520CT是快恢复二极管吗?
2)快恢复、超快恢复二极管的结构特点快恢复二极管的内部结构与普通二极管不同,它是在P型、N型硅材料中间增加了基区I,构成P-I-N硅片。由于基区很薄,反向恢复电荷很小,大大减小了trr值,还降低了瞬态正向压降,使管子能承受很高的反向工作电压。快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒,正向压降约为,正向电流是几安培至几千安培,反向峰值电压可达几百到几千伏。超快恢复二极管的反向恢复电荷进一步减小,使其trr可低至几十纳秒。20A以下的快恢复及超快恢复二极管大多采用TO-220封装形式。从内部结构看,可分成单管、对管(亦称双管)两种。对管内部包含两只快恢复二极管,根据两只二极管接法的不同,又有共阴对管、共阳对管之分。图2(a)是C20-04型快恢复二极管(单管)的外形及内部结构。(b)图和(c)图分别是C92-02型(共阴对管)、MUR1680A型(共阳对管)超快恢复二极管的外形与构造。它们均采用TO-220塑料封装,主要技术指标见表1。几十安的快恢复二极管一般采用TO-3P金属壳封装。更大容量(几百安~几千安)的管子则采用螺栓型或平板型封装形式。2.检测方法(1)测量反向恢复时间测量电路如图3。由直流电流源供规定的IF,脉冲发生器经过隔直电容器C加脉冲信号。MUR3040CTR是什么类型的管子?江苏快恢复二极管MUR1060CA
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管质量的好坏取决于芯片工艺。目前,行业内使用的二极管芯片工艺主要有两种:玻璃钝化(GPP)和酸洗(OJ)。二极管的GPP工艺结构,其芯片P-N结是在钝化玻璃的保护之下。玻璃是将玻璃粉采用800度左右的烧结熔化,冷却后形成玻璃层。这玻璃层和芯片熔为一体,无法用机械的方法分开。而二极管的OJ工艺结构,其芯片P-N结是在涂胶的保护之下。采用涂胶保护结,然后在200度左右温度进行固化,保护P-N结获得电压。OJ的保护胶是覆盖在P-N结的表面。玻璃钝化(GPP)和酸洗(OJ)特性对比玻璃钝化(GPP)和酸洗(OJ)芯片工艺由于结构的不同,当有外力产生时,冷热冲击,OJ工艺结构的二极管,由于保护胶和硅片不贴合,会产生漏气,导致器件出现一定比率的失效。GPP工艺结构的TVS二极管,可靠性很高,在150度的HTRB时,表现仍然很出色;而OJ工艺的产品能够承受100度左右的HTRB。福建快恢复二极管SF168CT