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华体会登陆网站:分立器材的结构及功用介绍
发布时间:2024-04-28 07:19:03 | 来源:华体会网站登录入口 作者:华体会官方登录

  分立器材是指具有独自功用且功用不能拆分的电子器材,根据结构和功用的不同可以分为二极管、三极管、桥式整流器、光电器材等。半导体分立器材主要由芯片、引线/结构、塑封外壳几部分组成,其间芯片决议器材功用,比如整流、稳压、开关、维护等,引线/结构完结芯片与外部电路的衔接以及热量的导出,塑封外壳则为芯片及内部结构供给维护,保证其功用的安稳完结,并与散热等中心功用高度相关。

  分立器材的芯片与半导体职业一般了解的集成电路芯片有所差异。半导体电路功用完结的根底单元是由半导体资料构成的PN结,将PN结及其构成的图形以必定的办法刻到一小片硅片上构成半导体芯片。其间,分立器材(二极管、三极管等)芯片是指在一个硅片上经过掺杂、分散等工艺只构成一个或少数PN结的芯片,其芯片的结构简略,功用也相对较为简略,主要是完结整流、稳压、开关、扩大等既定的电路功用。而集成电路芯片是用特别的半导体工艺将成千上万个PN结、电容、电阻、导线等构成的具有特定功用的图形刻到一小块硅片上构成芯片,因而集成电路芯片结构非常杂乱,可以完结数字信号、模拟信号的处理与转化等杂乱功用。

  尽管芯片的集成带来了体积小、重量轻、可靠性高级优势,但关于一些难以集成的特定功用,例如高速开关、稳压维护、瞬态按捺和大电流、高电压、低功率等功用要求,以及出于线路结构、集成难度和本钱、安稳性等各方面考虑,仍需求很多运用各种分立器材来完结,因而,分立器材与集成电路合作运用成为半导体工业的常态。

  半导体分立器材依照芯片结构和功用可区分为二极管、三极管,以及由其经过必定办法衔接构成的器材(如整流桥)。半导体工业起步于上世纪50年代,在开展进程中,半导体二极管、双极型晶体管(BJT)、场效应晶体管(Power-MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等先后呈现,一般将双极型晶体管、场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管统称为三极管。

  跟着半导体工业的逐渐开展,对芯片供电mA等级的电流需求、产品良率及本钱限制下小功率器材无法集成、下流产品对半导体分立器材体积要求越来越严苛等问题逐渐凸显,无论是二极管仍是三极管,在制作工艺上均面对打破上述开展瓶颈的需求。为处理上述问题,体积较小且经过电流较小的“小信号器材”概念开端被台湾分立器材厂商独自列出,并构成了一系列专业的工艺办法,可以用于各类二极管、三极管的出产。

  跟着小信号器材概念的呈现,半导体分立器材在依照芯片结构、功用区分维度之外,又可依照功率、电流目标区分为小信号器材及功率器材两大类。国际半导体交易计算协会(WSTS)将小信号器材界说为耗散功率小于1W(或许额定电流小于1A)的分立器材,而耗散功率不小于1W(或许额定电流不小于1A)的分立器材则归类为功率器材。

  小信号器材与功率器材在出产工艺和产品应用方面存在明显差异。小信号器材芯片尺度和封装尺度均较小,对出产作业控制精度要求较高,对机械化主动化要求很高,并因为产品组件比较软弱,需求在出产过程中给予很好的维护,一起其电性参数值均比较小,因而要求测验体系可以快速分辨出细小的电量改变,具有较高的测验精度。而功率器材芯片尺度和封装尺度都比较大,要求芯片与结构触摸杰出、封装体有较好的散热才能、封装应力尽可能小、测验过程中可以供给大电流高电压、并进行不同测验参数条件下主动比对挑选。因为前述差异,在半导体工业逐渐专业化开展的过程中,器材在出产工艺及产品应用方面的差异程度超出了其在芯片结构及功用方面自身的差异,小信号器材、功率器材的概念逐渐被遍及承受。

  根据功率和电流对分立器材进行区分是业界通用的分类办法。我国电子技术规范化研讨院2019年11月发布的最新《功率半导体分立器材工业及规范化白皮书(2019版)》将分立器材区分为小信号器材和功率器材;国际半导体交易计算协会(WSTS)在其产品分类手册中也根据功率的规范采用了小信号器材、功率器材的区分;全球最具威望的IT研讨与参谋咨询公司Gartner将分立器材区分为小信号器材、功率器材、射频器材;业界闻名公司东芝、罗姆、安世、威世、华润微、扬杰科技等都在其产品手册中采用了前述分类办法。