QC T 422-2000 机动车用硅整流二极管.doc
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1、QC/T 422-2000(2000-01-19 发布, 2000-07-01 实施) 前 言 由于计算机技术的飞速发展,国际上普遍采用计算机测试系统进行电子元件性能曲线测试来反映产品质量。它比单点测试更先进、全面、准确。 行业标准 QC/T 422-1999 ZQ 型硅整流元件产生于八十年代,已不适应当前的科技水平。根据机动车上应用整流二极管的特点,及充分考虑技术先进性,提供未来技术发展结构的原则。本标准增加了十条性能曲线,从输出功率、使用频率方面进一步规范了整流二极管技术参数。 本标 准在符号、名词术语、电测试方法、机械性能,气候试验、密封性等方面均遵循了 GB/T 3023、 GB/T
2、4937、 GB/T 4938、 GB/T 2423.23、 QC/T 413-1999标准的有关条文,在此基础上进心详细规定。检验规则符合 GB/T 2828、 GB/T 2829规定。 附录 A、附录 B、附录 C均为标准的附录。 本标准由国家机械工业局提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:长沙汽车电器研究所、金华华盛电器厂、西安西晶电子公司、哈尔滨晶体管厂。 本标准主要起草人:何可、金黄富、梅传荣、郭墨林。 本标准从实施之日起代替 QC/T 422-1999 中华人民共和国汽车行业标准 QC/T 422-2000 机动车用硅整流二极管 代替 QC/T 422-1
3、999 1 范围 本标准规定了机动车用硅整流二极管(以下简称整流二极管)的技术要求、试验 方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于按管壳额定正向平均电流在 3 A 至 50 A 的机动车用硅整流二极管。 2 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2423.23-1995 电工电子产品环境试验试验 Q:密封 GB/T 2828-1987 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查) GB/T 2829-1987 周期检查计数抽样程序及
4、抽样表(适用于生产过程稳定性的检查) 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 GB/T 4937-1995 半导体分立器件机械和气候试验方法 GB/T 4938-1985 半导体分立器件接收和可靠性 QC/T 413-1999 汽车电气设备基本技术条件 3 定义及符号 本标准采用 GB/T 4023 的定义及符号。 4 型号及标志 a)型号 整流二极管的型号应符 合下列要求。 b)标志 整流二极管上打印的标志应符合 GB/T 4023 第 篇中 3的规定。 5 技术要求 5.1 一般要求 5.1.1 结构 整流二极管应按照经规定程序批准的图样及设计文件
5、制造。 5.1.2 外观 a)整流二极管的阳极端和阴极端应与其 区别标志一致。 b)整流二极管应无裂纹,无外观变形;黑色金属应具有防腐蚀层。塑料件应均匀、光亮、无气泡、空白、堆积和流溢。 5.2 外形尺寸 整流二极管外形尺寸应符合该型产品图样的规定。附录 B 中图 B1、图 B2为推荐尺寸,仅供参考。 5.3 工作温度范围:( -40 100) 。 5.4 整流二极管电特性值、额定值及热特性值 5.4.1 整流二极管电特性值 电特性值应符合表 1规定。 表 1 序号 电特性项目 单位 型 号 ZQ3 ZQ5 ZQ15 ZQ20 ZQ25 ZQ35 ZQ50 1 正向平均电流, IF(AV) A
6、 3 5 15 20 25 35 50 2 正向峰值电压, VFM V 1.3 1.2 3 反向峰值电流, IRM1(25) mA 0.5 4 反向峰值电流, IRM2(150) mA 1 5.4.2 整流二极管额定值 整流二极管额定值应符合表 2 规定。 表 2 序号 额定值项目 单位 ZQ3 ZQ5 ZQ15 ZQ20 ZQ25 ZQ35 ZQ50 1 正向(不重复)浪涌电流, IFSM A 36 60 180 240 300 420 600 2 反向不重复峰值电压, VRSM V 300 3 额定结温, Tj 175 4 贮存温度, Tstg 180 5 管壳温度, Tc 125 5.4
7、.3 整流二极管热特性值 热特性值应符合表 3规定。 表 3 热特性名称 单位 ZQ3 ZQ5 ZQ15 ZQ20 ZQ25 ZQ35 ZQ50 结壳热阻, RTthjc /W 1.5 1.5 1.2 1.2 1 0.8 0.6 5.5 整流二极管应具备下列性能曲线: a)正向峰值电压性 能曲线见附录 A图 A1。 b)正向(不重复)浪涌电流性能曲线见附录 A图 A2。 c)正向电压温度系数性能曲线见附录 A图 A3。 d)正向耗散功率性能曲线见附录 A图 A4。 e)壳温与正向电流性能曲线见附录 A 图 A5。 f)瞬态结壳热阻抗性能曲线见附录 A 图 A6。 g)正向恢复时间性能曲线见附录
8、 A图 A7。 h)反向恢复时间性能曲线见附录 A图 A8。 i)整流波形效率性能曲线见附录 A图 A9。 j) PN结电容与反向电压性能曲线见附录 A图 A10。 5.6 耐久性 a)整流二极管经受热循环负载试验后应符合 6.8.2 中 b)规定。 b)整流二极管经受高温交流反向偏压试验后应符合 6.8.3 中 e)规定。 c)整流二极管经受装机耐久性试验后应符合 6.8.4 中 c)规定。 5.7 机械性能 a)整流二极管经受可焊性试验后应符合 6.9.1 中 c)规定。 b)整流二极管经受焊接热试验后应符合 6.9.2 中 c)规定。 c)整流二极骨经受引线转矩试验后应符合 6.9.3
9、中 c)规定。 d)整流二极管经受振动(正弦)试验后应符合 6.9.4 中 c)规定。 5.8 耐环境性能 a)整流二极管经受温度变化试验后应符合 6.10.1 中 d)规定。 b)整流二极管经受高温贮存试验后应符合 6.10.2 中 d)规定。 c)整流二极管经受需封性试验后应符合 6.10.3 中 c)规定。 d)整流二极管经受湿热试验后应符合 6.10.4 中 c)规定。 e)整流二极管经受盐雾试验后应符合 6.10.5 中 c)规定。 5.9 试验后判定失效的特征 判定失效特征按表 4规定。 表 4 判定失效的特征 失效判据 测试方法 VFM IRM 1.1USL 2USL 按 6.4
10、.1 规定 按 6.4.2 规定 注: USL=规定的上限值 6 试验方法 6.1 电特性测试的注意事项见 GB/T 4023 第 篇中 1.1 规定。 6.2 外观检查 6.2.1 用仪器仪表区别整流二极管的阴极和阳极。 6.2.2 目视检查,整流二极管的结构及外观应符合 5.1.1、 5.1.2 规定。 6.3 外形尺寸检查 用符合规定的量规和量具检查,整流二极管的外形尺寸应符合 5.2 规定。 6.4 电特性测试 6.4.1 正向峰值电压 VFM 测试方法按 GB/T 4023 第 篇中 1.2.3 规定。 a)测试条件 管壳温度 Tc1:( 252 ) ; 正向峰值电流: I F(AV
11、); 被测整流二极管的电流输入线应与正向压降测试线分开。 b)合格判据 测试结果应符合表 1规定。 6.4.2 反向峰值电流 IRM 测试方法按 GB/T 4023 第 篇中 1.4.3 规定。 a)测试条件 管壳温度 Tc1:( 252 ) ; 管壳温度 Tc2: 150-20 ; 反 向重复峰值电压: VRRM=70%VRSM; 交流电压源频率: 50Hz。 b)合格判据 测试结果应符合表 1规定。 6.5 额定值测试 6.5.1 反向不重复峰值电压 VRSM 测试方法按 GB/T 4023 第 篇中 3.2 规定。 a)测试条件 管壳温度 Tc1:( 252 ) ; 管壳温度 Tc2:
12、150-20 ; 反向不重复峰值电压 VRSM,按表 2 规定; 半周脉冲宽度: 10 ms ; 脉冲次数:单次脉冲或发热效应 可以忽略的低重复频率脉冲。 b)合格判据 试验后检查 VFM、 IRM1、 IRM2应符合表 4规定。 6.5.2 正向(不重复)浪涌电流 IFSM 测试方法按 GB/T 4023 第 篇中 3.l 规定。 a)测试条件 管壳温度 Tc1:( 252 ) ; 管壳温度 Tc2: 150-20 ; 反向峰值电压: 50 VRRM; 反向电压源的最大阻抗:使反向最大输出电流低于 6mA; 正向(不重复)浪涌电流 IFSM,按表 2 规定; 每 次浪涌的周波数: 1; 浪涵
13、次数: 20; 重复率:每两次之间的时间间隔,以浪涌后结温恢复到浪涌前的热平衡时间确定。 b)合格判据 试验后检查 VFM、 IRM1、 IRM2应符合表 4规定。 6.6 结壳热阻 Rthjc测试 测试方法按 GB/T 4023 第 篇中 2.2.2 规定。热敏斜率测试方法见附录C。 a)测试条件 较高基准点温度 Tref1: 175-10 ; 较低基准点温度 Tref2: 125-10 ; 产生耗散功率 P1的负载 咆流: 0.1 0.5IF(AV); 产生耗散功率 P2的负载电流: IF(AV); 热敏电流 If符合附录 C中 C3.1 规定。 b)合格判据 测试结果应符合表 3规定。
14、6.7 整流二极管性能曲线测试 6.7.1 正向峰值电压性能曲线 a)目的 在规定条件下通过计算机用脉冲法测量整流二极管正向峰值电压与正向脉冲电流的性能关系曲线。 b) V(TO)、 rT定义按 GB/T 4023 第 篇中 3.3.1 表 2 规定。 c)原理电路和要求: 按 GB/T 4023第 篇中 1.2.3 规定。 d)测试条件 管壳温度 Tc:( 252 ) ; 正向峰值电流 IFM: 0 500 A; 被测整流二极管的电流输入线应与正向压降测试线分开。 e)测试步骤 用计算机记录 IFM VFM关系曲线,能显示曲线上任意点的 V(TO)、 rT的值。 f)合格判据 测试结果不得超
15、过附录 A图 A1 中的最大值曲线。 6.7.2 正向(不重复)浪涌电流性能曲线 a)目的 在规定条件下,通过计算机给出整流二极管正向( 不重复)浪涌电流性能曲线。 b)试验方法按 GB/T 4023 第 篇中 3.1 规定。 c)测试条件 管壳温度 Tc1:( 252 ) ; 管壳温度 Tc2: 150-20 ; 反问峰值电压: 0; 正向(不重复)浪涌电流:按附录 A 中图 A2 要求(不低于要求值5%)。 后次浪涌比前次浪涌周波数多 1个周波; 浪涌次数: 100; 每次浪涌时最高等效结温 TVj不超过 175-20 ,应保证 TVj一致(按附录 C 方法测试结温); 重复率:每两次浪涌
16、的时间间隔以浪涌后 TVj恢复到浪佣前的热平衡TVj时间确定。 d)测试步骤 用计算机记录 IFSM周波数关系曲线。 e)合格判据 试验后检查 VFM、 IRM1、 IRM2应符合表 4规定。 6.7.3 正向电压温度系数性能曲线 a)目的 在规定条件下通过计算机用脉冲法测量正向电压与温度的关系曲线。 b)原理电路和要求: 按 GB/T 4023 第 篇中 1.2.3 规定。 c)测试条件 管壳温度 Tc1:( 252 ) ; 管壳温度 Tc2: 150-20 ; 正向峰值电流 IFM: 0 200 A。 d)计算相同 IFM下的温度系数 = ( VFM1-VFM2) /( Tc2-Tc1)
17、( 1) e)测试步骤 将温度设置到较低值 Tc1,按 6.7.1 方法得到 IFM1 VFM1曲线; 将温度设置到较高值 Tc2,按 6.7.1 方法得到 IFM2 VFM2曲线; 按公式( 1)计算得到正向电压温度系数 曲线。 f)合格判据 测试结果不得超过附录 A图 A3 中典型范围。 6.7.4 正向耗散功率性能曲线 a)目的 提供不同正向平均电流 IF(AV)下的正向耗散功率值 PF(AV)。 b)计算公式: IFM=I F(AV) ( 2) IRMS=IFM1.414 ( 3) f=IRMSIF(AV) ( 4) PF(AV)=V(TO)IF(AV)+f2I2F(AVrT ( 5)
18、 表 5 波形系数表 波形系数 正弦波阻 载 方波 直流 正弦波容载 F 1.57 1.41 1 20/1.414 10/1.414 5/1.414 c)规定条件 正向平均电流 IF(AV): 0 50 A; 正向耗散功率 PF(AV)取值: O 5 W; d)计算步骤 确定正向平均电流值 IF(AV); 由式( 2)计算得到 IFM1; 由 6.7.1 中 得到对应于 IFM1值的 VFM1, V(TO)1, rT1 值按表 5确定波形系数 f,由式( 5)计算得到 PF(AV)1。 当 IF(AV)在规定条件范围内连续取值时得到正向耗散功率性能曲线,取不同波形系数 f,得到一组正弦波阻载、
19、方波、直流及正弦波容载曲线,上述计算可由计算机完成。 e)合格判据 计算结果不得超过附录 A图 A4 中曲线值。 5.7.5 壳温与正向电流性能曲线 a)目的 提供不同正向平均电流 IF(AV)下的 Tc值。 b)计算公式: T j=PF(AV)R thjc ( 6) Tc=Tamb+T j ( 7) Rthjc:稳态结壳热阻值 Tc:管壳温度 Tamb:环境温度 T j:由 PF(AV)引起的结温升 c)规定条件 正向平均电流 IF(AV): 0 50 A; 最大管壳温度 Tc: 175-20 ; Rthjc:由 6.6.3 测量值。 d)计算步 骤 确定正向平均电流值 IF(AV); 由
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