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BOSCH 车用大功率雪崩整流二极管的设计与制造

作　者: 石宏昌
导　师: 杨银堂；杨华
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 压装型雪崩整流
分类号: TN313.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
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内容摘要

在汽车运行中,往往由于抛负载的作用而产生较大的感生电动势,巨大的感生电动势将会对电压要求较低的集成电路造成损坏。在汽车行业中,如何设计并制造一种能吸收感生电动势并且可靠性较高的整流二极管成为各大车用二极管研发企业的热门课题。本文瞄准国内汽车行业快速发展,并且国内目前没有核心技术,大多数车用二极管都需要进口的现状。以此为契机,研制一种高可靠性的大功率车用雪崩整流二极管。本文在介绍了硅雪崩整流二极管的整流原理的前提下,分析了国内外车用大功率硅雪崩整流二极管的发展情况,以及大功率硅雪崩整流二极管的应用前景和意义;明确了设计低耐压的压装型硅雪崩整流二极管的意义;比较了国内外硅整流二极管的标准以及具有代表性的压装型博世二极管标准和压装型鹏程二极管标准,深入了解了车用雪崩整流二极管的相关性能参数;以及比较了三种雪崩整流管的工艺特点,在此基础上经过结构、热学、力学设计设计出了压装型车用大功率硅雪崩整流二极管。并将设计完成的二极管做相关产品性能测试。测试结果符合并优于国家标准。本文的意义在于设计了可靠性高,寿命长,工作结温上限高,抗反向浪涌能力强的雪崩整流二极管,在高端市场和中低端市场都具有广阔前景。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章引言  7-11
  1.1 应用背景和意义  7-8
  1.2 车用整流二极管在国内外的发展  8
  1.3 论文的主要工作  8-11
第二章硅雪崩整流二极管的整流原理  11-25
  2.1 PN 结的击穿  11-14
    2.1.1 外加正向电压时载流子的运动情况  12
    2.1.2 外加反向电压时载流子的运动情况  12-13
    2.1.3 反向饱和电流  13-14
    2.1.4 正向导通电压  14
    2.1.5 PN 结的击穿  14
  2.2 碰撞电离率和雪崩倍增因子  14-25
    2.2.1 碰撞电离率  14-15
    2.2.2 雪崩倍增因子  15-16
    2.2.3 雪崩击穿条件  16-17
    2.2.4 雪崩击穿  17-22
    2.2.5 热击穿  22-25
第三章国内外雪崩整流二极管技术及标准  25-39
  3.1 技术条件要求  25
  3.2 额定值、电特性值及热特性值  25-29
  3.3 BOSCH 型整流二极管的技术指标  29-37
    3.3.1 芯片与外形  29-30
    3.3.2 使用及处理说明  30-32
    3.3.3 环境和气候试验  32-33
    3.3.4 电特性规范  33-35
    3.3.5 技术数据总结  35-37
  3.4 台湾鹏程二极管标准  37-39
第四章车用大功率压装型硅雪崩整流二极管的设计  39-61
  4.1 硅片生产加工  39-41
  4.2 三种封装结构的车用雪崩整流二极管对比  41-45
    4.2.1 OJ 工艺、二次焊接工艺与GPP 工艺对比  41-43
    4.2.2 不同类型车用雪崩整流二极管对比试验  43-45
  4.3 雅光压装型车用雪崩整流二极管的设计  45-51
    4.3.1 压装型雪崩整流二极管的结构设计  45-46
    4.3.2 焊接设计  46-47
    4.3.3 VF 的设计  47-50
    4.3.4 烧结成型对比  50-51
  4.4 芯片腐蚀与台面造型  51-55
    4.4.1 湿法腐蚀中酸腐蚀和碱腐蚀的比较  52-53
    4.4.2 碱腐蚀试验  53-55
  4.5 台面保护设计  55-58
    4.5.1 表面钝化胶的选择  56
    4.5.2 表面钝化胶的稀释配比技术  56-57
    4.5.3 自动涂胶技术精确控制涂胶量  57
    4.5.4 抽真空技术  57
    4.5.5 阶梯式固化技术  57-58
  4.6 封装设计  58-59
  4.7 热疲劳试验  59-60
  4.8 本章小结  60-61
第五章成品雅光雪崩整流二极管试验标准及结果  61-69
  5.1 成品检验标准  61-64
  5.2 电子五所试验结果  64-67
  5.3 本章小结  67-69
第六章结束语  69-71
致谢  71-73
参考文献  73-75

BOSCH 车用大功率雪崩整流二极管的设计与制造

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