GB T 15449-1995 管壳额定开关用场效应晶体管 空白详细规范.pdf

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1、中华人民共和国国家标准管壳额定开关用场效应晶体管空白详细规范国家技术监督局 批准 实施本空白详细规范规定了制订管壳额定开关用场效应晶体管详细规范的基本原则 制订该范围内的所有详细规范应与本空白详细规范一致本空白详细规范是半导体器件空白详细规范系列中的一个 并应与下列规范一起使用半导体器件分立器件和集成电路总规范 半导体器件分立器件分规范要求资料本页及下页括号内所示的数字对应于以下要求资料的项目并列入规定的栏目中详细规范的识别批准发布本详细规范的组织国家标准机构的名称详细规范的 号总规范号 分规范号和版本号详细规范号发布日期及国家体系要求的任何更多的资料器件的识别器件类型典型结构和应用资料 如果

2、设计一种器件满足若干应用则在详细规范中指出 特性极限值及检验要求对于这些应用均应满足 如果器件为静电敏感件或包含危险材料例如铍的氧化物应写上警告说明外形图和 或引用有关的外形文件质量评定类别能在器件类型之间比较的最重要的特性参考数据评定电子器件质量的根据 详细规范号如果规范号重复 号则本栏可以不用半导体器件分立器件和集成电路总规范半导体器件分立器件分规范详细规范有关器件的型号定货资料见本规范的第 章机械说明外形标准 半导体分立器件外形尺寸外形图可以转到本规范的第 条或在该条中给出更多的细节引出端识别表示引出端功能包括图示符号标志 字母图形或色码如有数据详细规范应规定标志在器件上的数据见总规范的

3、第 条和 或本规范的第条如果采用特殊方法 则需极性标识简略说明管壳额定开关用场效应晶体管器件类型型结或肖特基栅型型绝缘栅耗尽型型绝缘栅增强型半导体材料极性 沟或 沟封装 空腔和 或非空腔注意 装配静电敏感器件应遵守预防措施如果适用质量评定类别根据总规范的第 条参考数据按本详细规范鉴定合格的器件的有关制造单位的资料 可在现行的合格一览表中查到整个规范 在方括号内给出的条款供指导规范制订者使用而不包括在详细规范里整个规范 用于特性和额定值处的 表示在详细规范中填入的值极限值 绝对最大额定值除非另有规定这些极限值在整个工作温度范围内适用只重复使用带标题的条款号 任何附加值应在适当的地方给出 但没有条

4、款号最好在本规范的第 条给出曲线条款号 极限值符号型型型最小大最小大最小大最低和高工作管壳温度最低和最高贮存温度在规定条件下的最高漏源电压 或或漏源短路时最高反向栅源电压适用时 漏源短路时最高正向栅源电压源极开路时最高栅漏电压最大正向栅极电流最大漏极电流耗散功率应规定通风和或安装的特殊要求温度为函数时的最大耗散功率或最高有效沟道温度和耗散功率的绝对极限值安全工作区源与衬底引出端分开的绝缘栅器件 通常 包括栅极保护二极管的器件不要求规定这条在规定条件下的最高栅衬电压在规定条件下的最高漏衬电压在规定条件下的最高源衬电压注 当规定 和 时 还必须规定 适用时 并规定 见 和 条适用时电特性检验要求见

5、本规范第 章使用的条款号与标题一致 附加值应在适当的地方给出 但没有条款号当同一详细规范规定几个器件时 应逐行给出相关值以避免重复相同值条款号特性和条件见总规范的第 章除非另有规定符 号类型 试验组别源极开路时最好在最高额定栅漏电压 下的最大漏泄或栅极截止电流漏源短路时最好在最高额定栅源电压 下的最大漏泄或栅极截止电流在规定 和规定 或 下的最大漏泄或栅极截止电流源极开路时 最好在最高额定 的 和之间及高温条件下的最大漏泄或栅极截止电流漏源短路时 最好在最高额定 的 和之间及高温条件下的最大漏泄或栅极截止电流在规定 和 下的最低和最高栅源截止电压在规定 和 下的最低和最高栅源阈电压在规定 下的

6、最高漏源电压在 和规定 下的最小和最大漏极电流直流或脉冲 按规定在规定 和 下的最小和最大漏极电流在规定 和 下的最大漏极截止电流结到管壳最大热阻 当引用沟道有效温度为额定值时沟道到管壳的最大瞬时热阻抗 当引用沟道有效温度为额定值时在规定 和 下的最高或最低通态漏源电阻在规定 和 下的最高或最低断态漏源电阻最大开关时间 在共源组态中 最好在下列规定条件下输出负载电容和电阻 和 输入脉冲渡越时间 幅度宽度及重复频率条款号特性和条件见总规范的第 章除非另有规定符 号类型 试验组别对 型 型大于或等于 在条中规定 对 型小于或等于 在条中规定对应于大的开启延迟时间上升时间关闭延迟时间下降时间 或关闭

7、时间在规定频率 和 或 下的最大小信号共源电容输入电容输出电容反馈电容标志除了前面 栏 条款 和 或总规范的 条所给出的外 其他特殊资料应在这里给出定货资料除非另有规定定购一种具体器件至少需要以下资料正确的型号如果要求 还需标称电压值当有关时 带版本号和 或 日期的 详细规范标准质量评定类别按分规范第 条的规定如果要求按照分规范第 条所规定的顺序筛选其他详细资料试验条件和检验要求在下列表格中给出试验条件和检验要求其中使用的数值和确切的试验条件按照给定型号的要求和国家标准有关试验的要求规定当在同一详细规范中包括几种器件时有关条件和 或 数值应逐行给出尽可能避免相同条件和或数值的重复当编写详细规范

8、时 应在各种替换试验或各种试验方法之间进行选择除非另有规定下文中引用的条款号对应于总规范测试方法引自分规范第 章关于抽样要求 按适用的质量评定类别参照或重述分规范 条的数值对于 组 详细规范中应选择 或 方案组 逐批规范下限规范上限检验或试验符号引用标准条件见总规范的第 章除非另有规定检验要求极限类型分组外观目检分组不工作器件 按规定分组漏泄或截止电流 规定最好或漏泄或截止电流 规定 最好或漏泄或截止电流 规定 或 规定栅源截止电压 规定 规定栅源阈电压 规定 规定漏源电压漏极电流规定 直流或脉冲 按规定漏极电流 规定 规定漏极截止电流 规定 规定漏源通态电阻 规定 规定 考虑两种极性漏源断态

9、电阻 规定 规定分组开启延迟时间上升时间关闭延迟时间下降时间或关闭时间如果共源组态规定 规定输入脉冲渡越时间幅度宽度和重复频率规定规定对于 型和 型大于或等于 在 条中作规定 对于 型小于或等于 在 条中作规定规定对应于大的规定注 见特性部分第 条 相应的条件 如果采用脉冲测量 条件最好是 脉冲宽度 占空因数组 逐批类情况时见总规范 条只有标明 的试验是破坏性的规范下限规范上限 根据 组检验或试验符号 引用标准条件见总规范的第 章除非另有规定检验要求极限类型最小最大最小最大最小最大分组尺寸附录 见本规范第 条分组引出端强度适用时弯曲 半导体分立器件机械和气候试验方法 的见 的 无损伤分组可焊性

10、 中的 按规定 润湿良好分组温度快速变化 中的继之为湿热循环 试验 方法 严酷度 循环次数仅对非空腔器件最后测试栅源截止电压栅源阈电压截止或漏泄电流或密封 中的对空腔器件续表检验或试验符号 引用标准条件见总规范的第 章除非另有规定检验要求极限类型最小最大最小最大最小最大分组电耐久性 本规范的附录 高温反偏或工作寿命按规定最后测试栅源截止电压栅源阈电压漏极电流漏极电流截止或漏泄电流漏源电压分组 的特性报告注 按 分组规定测试截止或漏泄电流组 周期只有标明 的试验是破坏性的规范下限规范上限 根据 组检验或试验符号引用标准条件见总规范第 章除非另有规定检验要求极限类型最小最大最小最大最小最大分组尺寸

11、附录见本规范第 条分组电容输入电容输出电容反馈电容规定或 规定规定分组高温下的截止或漏泄电流或规定高的最好在 的 和 之间高温下的截止或漏泄电流规定高的最好在 的 和 之间分组热阻 本规范的附录按规定瞬态热阻抗 按规定分组引出端强度适用处拉力和 或扭转中的或 无损坏或按规定分组耐焊接热 中的周期为 个月最后测试栅源截止电压栅源阈电压续表检验或试验符号引用标准条件见总规范第 章除非另有规定检验要求极限类型最小最大最小最大最小最大截止或漏泄电流分组仅对空腔器件 按规定恒定加速度 中的最后测试栅源截止电压栅源阈电压截止或漏泄电流分组仅对非空腔器件 按规定稳态湿热 中的或湿热循环 试验 方法 严酷度循

12、环次数最后测试栅源截止电压栅源阈电压截止或漏泄电流分组电耐久性最后测试高温反偏或工作寿命 按规定栅源截止电压 本规范的附录栅源阈电压漏源电压漏极电流漏极电流截止或漏泄电流续表检验或试验符号引用标准条件见总规范第 章除非另有规定检验要求极限类型最小最大最小最大最小最大分组高温贮存 中的至少 在 下最后测试栅源截止电压栅源阈电压漏源电压漏极电流漏极电流截止或漏泄电流分组标志耐久性 中的方法 规定分组抗静电放电 本规范的 按规定最后测试同 附录分组正向安全工作区 本规范的 按规定反向安全工作区 附录最后测试 同分组 的特性报告 试验前后的测量数据注 根据 条规定测试截止电流或漏泄电流组 鉴定批准试验

13、当要求时 详细规范中应规定本试验只供鉴定批准用组规范下限规范上限器件初始值根据 组检验或试验符号引用标准条件见总规范第 章除非另有规定检验要求极限类型最小最大最小最大最小最大分组电耐久性 本规范的附录间歇工作寿命按规定加功率时间 规定样本大小 规定最后测试 个循环栅源截止电压栅源阈电压漏源电压漏极电流漏极电流截止或漏泄电流结到管壳热阻的变化本规范的附录按规定沟道到管壳热阻的变化注 根据 条规定测试截止电流或漏泄电流附加资料 不作检验用只要器件规范和使用需要 就应给出附加资料例如有关极限值的温度降额曲线测试电路或补充方法的完整说明详细的外形图适当的地方 给出关于静电敏感器件操作注意事项或标记的详

14、细说明如果器件含有危险材料例如氧化铍应给出注意事项附录工作寿命和高温反偏试验要求补充件工作寿命试验应在 或 等于试验温度 下进行 试验温度 选择在转折点温度 和相当于降额曲线上 耗散点的温度之间 但最好接近 即在规定 下在特性中规定 和 型或 在极限值中规定 型电路条件应选择满足以下要求为调到要求的 时的值 值接近的器件可以组成一组或按规定最好最佳控制规定最好为了不超过 可以使用箝位电路与器件并联图高温反偏试验耗尽型或增强型应在以下条件下进行耗尽型最好或限流电阻器图增强型最好或限流电阻器图附录抗静电放电试验补充件器件是对持续期短的电压脉冲敏感 例如由常规操作获得的静电放电所形成的电压脉冲目的高

15、压试验方法用于确定器件是否敏感到需要特殊的操作防护措施 并使用标签和符号低压试验方法用于确定器件的内部保护足以经受较低的静电放电电平 这种静电放电电平甚至在采取特殊的操作防护措施后仍可能存在试验电路和说明试验电路图 试验电路直流电压发生器被试器件或直流电源保护电阻说明电容器 的绝缘电阻应当大于是先开后合无振动开关 例如汞湿式继电器试验电路的杂散电容不能超过 值的开关 防止杂散电容上积累电荷 在插入和取出试验器件时 应闭当 在位置 时 电容 通过电阻 充电到电压 其电源可以是两种极性中的任一种 当开路且 在位置 时 电容 通过电阻 放电 放电电流流进试验器件试验电路电流波形校验程序试验装置的性能

16、应按下列程序校验在插座中未放入器件时放置一短路物跨接试验插座的两引脚 把引脚连接到试验电路支架 电压发生器等围绕短路物连接电流探头 电流探头带宽最小应为 使用的示波器最小带宽应为可见写速把电压发生器的输出电压调到起动放电电流脉冲观察电流波形 电流波形应符合以下要求上升时间 到衰减时间峰值电流振荡衰减振幅应不大于脉冲开始后 毫微秒内观察到的实际峰值电流值的用相反的电极重复上面的校验程序校核试验电路 保证每次起动只有一个脉冲 而电容器 放电时没有脉冲图 放电电流波形的校验注意的防护措施器件应按静电敏感器件处理见 出版物 半导体器件分立器件和集成电路总则章 条款试验程序被试器件的每个单独引出端以一种

17、极性的电压 经受 次对参考端放电所有其他引出端开路或连到参考端然后以另一种极性重复试验两次放电之间的时间间隔最小应为说明的条件环境或参考点温度试验后的测量值电路值是否和条款 规定的值不同的数值 或 除非另有规定在同一时间不经受放电的引出端的连接或每个单独的引出端对参考端放电试验参考端为 通常为接地端和 或 电源端 如果有两个或更多接地端和电源端应说明这些端的组合方法或引出端成对试验附录瞬态热阻抗和热阻的测量方法补充件目的本方法测量功率场效应晶体管沟道管壳的瞬态热阻抗和热阻不能用于导热系数变化的测量 如氧化铍冷却法原理把反向二极管的正向电压 图 中的 选作温度敏感参数在某固定基准电流图 中的下

18、对其进行测量 对晶体管施以加热电流当达到热平衡后 将加热电流断开在紧接的冷却周期内记录作为时间函数的 和壳温 借助于校准曲线用记录值和初始加热功率 决定 和 值电路图图为被测晶体管 或例如 沟道增加型电路说明和要求为可调电压源进行调节以获得预定的加热功率为可调电压源为基准 直流 电流发生器为同步开关为记录设备 例如双线示波器 用来记录 和 或 和为漏极电流 限流电阻为保护电阻为 和 的测量电阻注意事项当测量反向二极管的正向电压时一定要仔细 使得漏源沟道不导通 例如 要做到这一点 可使保证开关 被置于位置 之前 开关 是在位置 上开关 的转换时间应足够短 以使 能够在要求十分短的冷却周期 内测量

19、 并至少能内插到 时的值应足够小 使相应的功率 与加热功率 相比为相当小 或者甚至可以忽略不计 见 条的公式测试步骤将热传感器固定在被测晶体管的基准点上以测量壳温按如下方法确定校准曲线 通过对晶体管外部加热使壳温 步进上升 在每一步进温度下 达到热平衡后测量反向二极管的正向电压 根据测量值确定 的特性曲线将开关置于位置 把加热功率 调到预定值然后保持并记录在达到热平衡后测量并记录壳温 及反向二极管的正向电压开关置于位置 此时加热中断 记录冷却周期内 和 随时间的变化使用校准曲线将记录的 和 转换为相应的 和在特定的冷却周期 后沟道一管壳的瞬态热阻抗按下式计算式中为校准曲线中 和 对应的温度值为

20、 在 和 时的值为在位置 时的加热功率为在位置 时的测量功率沟道一管壳热阻 是冷却达到稳定即再次达到热平衡后 达到的最终值加热法原理把反向二极管的正向电压 图 中的 选作温度敏感参数在某固定基准电流图 中的下 对其进行测量 从加热电流为零的热平衡开始 施以规定功耗和时间的加热电流 及壳温测量应在刚好施以加热电流之前和之后进行 用测得的 从校准曲线中得到沟道温度 用功率耗散 沟道温度和基准点温度可计算 和电路图同 条电路说明和要求同 条注意事项同 条 但应引证 条的公式测试步骤将热传感器固定在被测晶体管的基准点上用以测量壳温校准曲线的确立见 条将开关置于位置 把加热功率 调到预定值 其后保持并记

21、录将开关返回到位置 加热功率取消 此时当达到热平衡时测量并记录壳温 和反向二极管的正向电压将开关首先置于位置 然后返回到位置 施加预定加热周期 的加热功率紧接着将开关置于位置 测量并记录壳温 和反向二极管的正向电压使用校准曲线将记录到的 和 转换成相应的 和加热脉冲周期为 的沟道一管壳瞬态热阻抗按下式计算式中为校准曲线中 和 对应的温度值为 在 和 时的值为在位置 时的加热功率为在位置 时的功率耗散沟道一管壳热阻 是加热脉冲周期加长到达到新的热平衡时 达到的最终值附录正向偏置安全工作区和反向偏置安全工作区的试验补充件正向偏置安全工作区目的为了验证无感负载和规定条件下的管壳额定功率场效应晶体管的

22、正向偏置安全工作区电路图图为被测晶体管 或电路说明和要求为可调电压源为 或按规定为测量 的无感电阻为获得规定持续时间和占空比的电流脉冲的电磁或电子开关为测量 和 的仪器 例如双线示波器测试步骤把管壳温度调到规定值用开关控制产生规定持续时间和占空比的脉冲增加 和或 使 和 的脉冲幅度达到规定值按规定受试器件在此条件下或者以规定的试验持续时间工作 或者以规定的脉冲数工作由其后的测量验证 的额定值如果在试验的任何瞬间漏源电压不稳定 或者在电流脉冲下降期间 漏源电压振荡就应认为此器件有缺陷规定条件壳温漏源电压漏极电流按规定直流工作或重复脉冲工作或单脉冲工作或这些条件组合工作按规定脉冲持续时间 和占空比

23、按规定试验的持续时间或试验的脉冲数如果不是其后的测量极限值反向偏置安全工作区目的为了验证感性负载和规定条件下的管壳额定功率场效应晶体管的反向偏置安全工作区电路图和试验波形图 电路图为被测晶体管 或图 试验波形电路说明和要求为箝位二极管为感性负载为可调电压源为箝位电压 的可调电压源为 或规定值为用于测量 的无感电阻为获得规定持续时间和占空比的电流脉冲的电磁或电子开关为测量 和 的仪器 例如双线示波器测试步骤把管壳温度调到规定值将开关断开将箝位电压 和负栅偏压 调到规定值用开关控制产生规定持续时间和占空比的脉冲增加 和或 使 和 的脉冲幅度达到规定值按规定受试器件在此条件下或者以规定的试验持续时间工作 或者以规定的脉冲数工作由其后的测量验证 的额定值如果在试验的任何瞬间漏源电压不稳定 或者在电流脉冲下降期间 漏源电压振荡就应认为此器件有缺陷规定条件壳温漏源电压负栅偏压漏极峰值电流箝位电压电感按规定直流工作或重复脉冲工作或单脉冲工作或这些条件组合工作按规定脉冲持续时间 和占空比按规定试验的持续时间或试验的脉冲数如果不是其后的测量极限值附加说明本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由电子工业部标准化研究所归口本标准由上海无线电十四厂负责起草本标准主要起草人张松鹤刘美英 王长福