路径: 主页 > GB/T > 第270页 > GB/T 4023-2015 | 标准编号 | GB/T 4023-2015 (GB/T4023-2015) | | 中文名称 | 半导体器件 分立器件和集成电路 第2部分:整流二极管 | | 英文名称 | Semiconductor devices -- Discrete devices and integrated circuits -- Part 2: Rectifier diodes | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | K46 | | 国际标准分类 | 31.080.10 | | 字数估计 | 59,552 | | 发布日期 | 2015-12-31 | | 实施日期 | 2017-01-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 4023-1997 | | 引用标准 | GB/T 2900.66-2004; GB/T 17573-1998 | | 采用标准 | IEC 60747-2-2000, IDT | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第43号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本部分给出下列各类或各分类器件的标准:整流二极管包括:雪崩整流二极管;可控雪崩整流二极管;快开关整流二极管。 | GB/T 4023-2015
Semiconductor devices - Discrete devices and integrated circuits - Part 2: Rectifier diodes
ICS 31.080.10
K46
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 4023-1997
半导体器件 分立器件和集成电路
第2部分:整流二极管
(IEC 60747-2:2000,IDT)
2015-12-31发布
2017-01-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅶ
引言 Ⅸ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
3.1 一般术语 1
3.2 额定值和特性的术语:电压 2
3.3 额定值和特性的术语:电流 3
3.4 额定值和特性的术语:耗散功率 4
3.5 额定值和特性的术语:其他特性 5
4 文字符号 7
4.1 概述 7
4.2 补充的通用下标 7
4.2.1 电流、电压和功率 8
4.2.2 电参数 8
4.3 文字符号表 8
4.3.1 电压(参见图4、图5) 8
4.3.2 电流(参见图6) 9
4.3.3 功率 10
4.3.4 开关 10
5 基本额定值和特性 10
5.1 概述 10
5.1.1 适用范围 10
5.1.2 额定方法 10
5.1.3 推荐温度 10
5.2 额定条件 11
5.2.1 环境额定的整流二极管 11
5.2.2 管壳额定的整流二极管 11
5.3 电压和电流的额定值(极限值) 11
5.3.1 反向不重复峰值电压(VRSM) 11
5.3.2 反向重复峰值电压(VRRM) 11
5.3.3 反向工作峰值电压(VRWM) 11
5.3.4 反向直流电压(VR)(适用时) 11
5.3.5 正向平均电流(IF(AV)) 11
5.3.6 正向重复峰值电流(IFRM)(适用时)(特别适用于快开关二极管) 11
5.3.7 正向过载电流(I(OV)) 12
5.3.8 正向浪涌电流(IFSM) 12
5.3.9 正向直流电流(IF) 12
5.3.10 管壳不破裂峰值电流(IRSMC) 13
5.4 频率额定值(极限值) 13
5.5 耗散功率额定值(极限值) 13
5.5.1 反向浪涌耗散功率(雪崩整流二极管和可控雪崩整流二极管的) 13
5.5.2 反向重复峰值耗散功率(可控雪崩整流二极管的) 13
5.5.3 反向平均耗散功率(可控雪崩整流二极管的) 13
5.6 温度额定值(极限值) 13
5.6.1 冷却流体的温度或基准点的温度(对于环境额定的或管壳额定的整流二极管) 13
5.6.2 贮存温度(Tstg) 13
5.6.3 等效结温(Tj)(适用时) 13
5.7 电特性 13
5.7.1 正向特性(适用时) 13
5.7.2 正向电压(在热平衡条件下) 14
5.7.3 击穿电压(V(BR))(雪崩整流二极管的,用于不重复的情况) 14
5.7.4 反向重复峰值电流(IRRM) 14
5.7.5 总耗散功率(Ptot) 14
5.7.6 一个正弦半波正向电流脉冲的最大总能量(适用时)(特别适用于快开关二极管) 14
5.7.7 恢复电荷(Qr)(适用时),见图9 15
5.7.8 反向恢复峰值电流(iRM)(适用时),见图9 15
5.7.9 反向恢复时间(trr)(适用时),见图9 15
5.7.10 正向恢复时间(适用时) 15
5.7.11 正向恢复峰值电压(VFRM)(适用时) 15
5.7.12 (反向恢复)软[度]因子(FRRS)(适用时) 16
5.8 热特性(适用时) 16
5.9 机械特性和其他数据 16
5.10 应用数据 16
5.10.1 稳态运行(包括过载) 16
5.10.2 瞬态条件 17
6 型式试验和常规试验的要求,整流二极管的标志 17
6.1 型式试验 17
6.2 常规试验 17
6.3 测量和试验方法 18
6.4 整流二极管的标志 18
7 测量和试验方法 18
7.1 电特性的测量方法 18
7.1.1 一般注意事项 18
7.1.2 正向电压 18
7.1.3 雪崩和可控雪崩整流二极管的击穿电压(V(BR)) 20
7.1.4 反向电流 21
7.1.5 恢复电荷和反向恢复时间(Qr,trr) 24
7.1.6 正向恢复时间和正向恢复峰值电压(tfr,VFRM) 27
7.2 热特性的测量方法 28
7.2.1 基准点温度 28
7.2.2 热阻与瞬态热阻抗 28
7.3 额定值(极限值)的检验方法 30
7.3.1 正向浪涌电流(IFSM) 30
7.3.2 反向不重复峰值电压(VRSM) 32
7.3.3 雪崩和可控雪崩整流二极管的反向峰值功率(重复或不重复的)(PRRM,PRSM) 32
7.3.4 管壳不破裂峰值电流 36
7.4 电耐久性试验 38
7.4.1 耐久性试验表 38
7.4.2 耐久性试验条件 38
7.4.3 接收试验的失效判据和判定失效的特性 38
7.4.4 可靠性试验的判定失效的特性和失效判据 38
7.4.5 试验失误时的程序 38
7.4.6 循环负载试验 38
附录A(资料性附录) 随时间变化负载温升的计算 40
图1 正向恢复期间的电压波形 5
图2 反向恢复期间的电流波形 6
图3 恢复电荷 7
图4 反向电压额定值 8
图5 正向特性 9
图6 正向电流额定值 9
图7 正向重复峰值电流(IFRM)示例 12
图8 一个正弦半波电流脉冲的最大总能量与正向电流值和脉冲持续时间的关系
(参变量:以焦尔为单位的脉冲能量) 14
图9 恢复电荷Qr,反向恢复峰值电流iRM,反向恢复时间trr(理想特性曲线) 15
图10 正向电压的测试电路(直流法) 19
图11 正向电压的测试电路(示波器法) 19
图12 正向电压的测试电路(脉冲法) 19
图13 正向平均电压的测试电路 20
图14 击穿电压的测试电路 21
图15 反向电流的测试电路(直流法) 21
图16 反向电流的测试电路(示波器法) 22
图17 反向峰值电流的测试电路 22
图18 反向峰值电流的测试电路(电流加热法) 23
图19 Qr和trr的测试电路(正弦半波法) 24
图20 通过二极管D的电流波形(正弦半波法) 24
图21 Qr和trr的测试电路(矩形波法) 25
图22 通过二极管D的电流波形(矩形波法) 26
图23 tfr和VFRM的测试电路 27
图24 测量tfr和VFRM的电流和电压波形 27
图25 热阻的测试电路 29
图26 瞬态热阻抗的测试电路 30
图27 浪涌电流的测试电路 31
图28 反向不重复峰值电压的测试电路 32
图29 雪崩和可控雪崩整流二极管的反向峰值功率的测试电路(反向电流三角波法) 33
图30 反向电流波形(三角波法) 33
图31 雪崩和可控雪崩整流二极管的反向峰值功率的测试电路(反向电流正弦波法) 34
图32 反向电流波形(正弦波法) 34
图33 雪崩和可控雪崩整流二极管的反向峰值功率的测试电路(反向电流矩形波法) 35
图34 反向电流波形(矩形波法) 35
图35 反向功率PRSM与击穿电压的关系 36
图36 管壳不破裂峰值电流的测试电路 37
图37 通过受试器件的反向电流iR 波形 37
图38 热循环负载试验的电路和波形 38
图A.1 非矩形脉冲的阶梯形近似 40
图A.2 半导体器件内产生耗散功率P、持续时间为t1 的矩形脉冲 40
图A.3 瞬态热阻抗Zth(t)与时间的关系 41
图A.4 三个矩形脉冲单序列 41
图A.5 相同脉冲的周期序列 42
图A.6 每组两个不同脉冲的周期序列 43
表1 整流二极管的型式试验和常规试验的最少试验项目 17
表2 耐久性试验后,接收时判定失效的特性 39
表3 耐久性试验条件 39
表A.1 几种典型负载时等效结温升的计算公式 45
前言
《半导体器件 分立器件》系列国家标准的预计结构如下:
---第1部分:总则;
---第2部分:整流二极管;
---第3部分:信号(包括开关)和调整二极管;
---第4部分:微波器件;
---第4-1部分:微波二极管和晶体管 微波场效应晶体管详细规范;
---第5-1部分:光电子器件 总则;
---第5-2部分:光电子器件 基本额定值和特性;
---第5-3部分:光电子器件 测试方法;
---第5-4部分:光电子器件 半导体激光器;
---第5-5部分:光电子器件 光电耦合器;
---第6部分:晶闸管;
---第7部分:双极型晶体管;
---第8部分:场效应晶体管;
---第9部分:绝缘栅双极晶体管;
---第10部分:分立器件和集成电路总规范;
---第11部分:分立器件分规范;
---第14-1部分:半导体传感器 总则和分类;
---第14-2部分:半导体传感器 霍尔元件;
---第14-3部分:半导体传感器 压力传感器;
---第14-4部分:半导体传感器 半导体加速度计;
---第14-5部分:半导体传感器 PN结半导体温度传感器;
---第15部分:绝缘功率半导体器件;
---第16-1部分:微波集成电路 放大器;
---第16-2部分:微波集成电路 频率预计数器;
---第16-3部分:微波集成电路 频率转换器;
---第16-4部分:微波集成电路 开关;
---第17部分:基本绝缘和加强绝缘的磁性和电容性耦合。
本部分为《半导体器件 分立器件》系列国家标准的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替GB/T 4023-1997《半导体器件 分立器件和集成电路 第2部分:整流二极管》。
本部分与GB/T 4023-1997相比主要变化如下:
---编写规则和采用IEC 标准的版本、与其一致性程度不同:GB/T 4023-1997是按GB/T 1.1-
1993,等效采用IEC 747-2:1983和1992年、1993年的两个修订件;本部分是按GB/T 1.1-
2009和GB/T 20000.2-2009,等同采用IEC 60747-2:2000。
---内容结构编排不同:GB/T 4023-1997采用篇(章)、节、条、项编号,“引言”属正文并编章条
号;本部分采用章、条、项编号,“引言”在正文前单独为一页,不编章条号。
---增加了“管壳不破裂峰值电流”的文字符号“IRSMC”,并将其对应的“管壳不破裂I2t”中的I2t
改为I2RCt,同时将“管壳不破裂I2RCt”由耗散功率术语条移至电流术语条。
---增加了“(反向恢复)软[度]因子”术语、定义、文字符号及其特性值的条件。
---增加了“正向恢复峰值电压”特性值的条件。
---文字符号章增加了开关特性的文字符号11个和电流的文字符号4个(IFAV、IFRMS、IRM、
IRSMC),删除了IR(AV)。
---增加了“型式试验和常规试验的要求、整流二极管的标志”一章内容。
---删除了“反向重复峰值电压”的另一名称“最高反向重复电压”及相关的“注”。
---删除了附录B“瞬态热阻抗测试方法(快速测试方法)”。
本部分使用翻译法等同采用IEC 60747-2:2000《半导体器件 分立器件和集成电路 第2部分:
整流二极管》(英文版)。
本部分做了下列编辑性修改和勘误:
---增加了“前言”,删除了IEC 标准的“前言”;
---“IEC 60747的本部分”“本出版物”和“本国际标准”均改为“本部分”;
---根据标准条文中的实际引用情况,增加了GB/T 2900.66-2004《电工术语 半导体器件和集
成电路》作为规范性引用文件;
---将用于电流、电压的修饰词“连续(直流)”改为“直流”;
---将表示温度的文字符号“T”和“θ”两种字母统一为“T”,表示温度的文字符号下标amb、case、
vj、ref分别改为a、c、j、r;
---用小数点“.”代替作为小数点的逗号“,”;
---对公式统一编号;
---将“正向(不重复)浪涌电流”统一为“正向浪涌电流”,与第3章中一致;
---将5.7.4中“反向重复峰值电流”的文字符号IRM勘误为IRRM;
---删除5.8.1(系5.8中下一层次的孤条)的编号,相应的内容直接归入5.8;
---将式(A.29)中符号t2 的释文“较高频率的重复率”勘误为“较高频率的重复率的倒数”。
本部分由中华人民共和国工业和信息化部提出。
本部分由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)归口。
本部分起草单位:西安电力电子技术研究所、国营第八七三厂、湖北台基半导体股份有限公司、株洲
南车时代电气股份有限公司电力电子事业部、浙江硅都电力电子有限公司。
本部分主要起草人:秦贤满、邹盛琳、颜家圣、刘国友、沈首良。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB 4023-1983、GB 4023-1986、GB/T 4023-1997。
引 言
本部分与GB/T 17573-1998《半导体器件 分立器件和集成电路 第1部分:总则》一起使用。
GB/T 17573提供了下列有关半导体器件的基本信息:
---术语;
---文字符号;
---基本额定值和特性;
---测试方法;
---接收和可靠性。
半导体器件 分立器件和集成电路
第2部分:整流二极管
1 范围
本部分给出下列各类或各分类器件的标准:
整流二极管包括:
---雪崩整流二极管;
---可控雪崩整流二极管;
---快开关整流二极管。
2 规范性引用文件
下列文件......
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