大電流二極管模塊(如300A整流模塊)通常采用多芯片并聯(lián)設(shè)計(jì),其均流能力取決于芯片參數(shù)匹配和封裝對(duì)稱(chēng)性。模塊制造時(shí)會(huì)篩選正向壓降(Vf)偏差<2%的芯片,并通過(guò)銅排的星型拓?fù)洳季纸档图纳娮璨町?。例如,英飛凌的PrimePack模塊使用12個(gè)Si二極管芯片并聯(lián),每個(gè)芯片配備單獨(dú)綁定線(xiàn),利用銅基板的低熱阻(0.1K/W)特性保持溫度均衡。動(dòng)態(tài)均流則依賴(lài)芯片的負(fù)溫度系數(shù)(NTC)特性:當(dāng)某芯片電流偏大導(dǎo)致升溫時(shí),其Vf降低會(huì)自然抑制電流增長(zhǎng),這種自調(diào)節(jié)機(jī)制使模塊在10ms短時(shí)過(guò)載下仍能保持電流分布偏差<15%。 安裝二極管模塊時(shí),需在基板與散熱片間涂抹導(dǎo)熱硅脂,降低熱阻至 0.1℃/W 以下。上海SanRex二極管
二極管模塊的絕緣性能依賴(lài)于封裝內(nèi)部的介質(zhì)層設(shè)計(jì)。在高壓模塊(如1700V SiC二極管模塊)中,氧化鋁(Al?O?)或氮化硅(Si?N?)陶瓷基板作為絕緣層,其介電強(qiáng)度可達(dá)20kV/mm。芯片與基板間采用高導(dǎo)熱絕緣膠(如環(huán)氧樹(shù)脂摻Al?O?顆粒)粘接,既保證電氣隔離又實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)。模塊外殼采用硅凝膠填充和環(huán)氧樹(shù)脂密封,防止?jié)駳馇秩雽?dǎo)致爬電失效。測(cè)試時(shí)需通過(guò)AC 3kV/1分鐘的耐壓測(cè)試和局部放電檢測(cè)(PD<5pC),確保在惡劣環(huán)境下(如光伏電站的鹽霧環(huán)境)長(zhǎng)期可靠工作。 SanRex三社二極管代理緊湊型二極管模塊采用SMD封裝,節(jié)省PCB空間,適用于消費(fèi)電子和通信設(shè)備。
發(fā)光二極管(LED)是一種能將電能直接轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件。當(dāng)正向電流通過(guò)LED時(shí),電子與空穴復(fù)合釋放能量,以光子形式發(fā)光。LED具有高效、長(zhǎng)壽、低功耗等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于照明(如LED燈泡)、顯示屏(手機(jī)、電視)、指示燈(電源、信號(hào)狀態(tài))等領(lǐng)域。此外,不同材料制成的LED可發(fā)出不同顏色的光,如紅光、綠光、藍(lán)光,甚至紅外光(用于遙控器)和紫外光(用于殺菌)。近年來(lái),隨著技術(shù)的發(fā)展,LED已成為節(jié)能照明和顯示技術(shù)的重要元件。
西門(mén)康SKiiP智能功率模塊中的二極管技術(shù)
SKiiP系列智能模塊集成了西門(mén)康優(yōu)化的二極管單元,具有三大主要技術(shù):動(dòng)態(tài)均流架構(gòu)通過(guò)三維銅基板布局實(shí)現(xiàn)多芯片自動(dòng)均衡;25μm厚SKiN銅帶互連使熱阻降低40%;集成NTC和霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)±1%精度監(jiān)測(cè)。在注塑機(jī)伺服系統(tǒng)中,該模塊連續(xù)運(yùn)行8萬(wàn)小時(shí)無(wú)故障。SKiiP4更創(chuàng)新性地將柵極驅(qū)動(dòng)與二極管單元單片集成,開(kāi)關(guān)速度提升至30ns,特別適合50kHz以上高頻應(yīng)用。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,在200kW伺服驅(qū)動(dòng)中采用該模塊后,系統(tǒng)效率提升至98.5%。 模塊化設(shè)計(jì)將整流二極管、快恢復(fù)二極管等組合,適配復(fù)雜電路的集成化需求。
P型和N型半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體是在本征半導(dǎo)體(一種完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體)摻入少量三價(jià)元素雜質(zhì),如硼等。
因硼原子只有三個(gè)價(jià)電子,它與周?chē)墓柙有纬晒矁r(jià)鍵,因缺少一個(gè)電子,在晶體中便產(chǎn)生一個(gè)空位,當(dāng)相鄰共價(jià)鍵上的電子獲得能量時(shí)就有可能填補(bǔ)這個(gè)空位,使硼原子成了不能移動(dòng)的負(fù)離子,而原來(lái)的硅原子的共價(jià)鍵則因缺少一個(gè)電子,形成了空穴,但整個(gè)半導(dǎo)體仍呈中性。這種P型半導(dǎo)體中以空穴導(dǎo)電為主,空穴為多數(shù)載流子,自由電子為少數(shù)載流子。
N型半導(dǎo)體形成的原理和P型原理相似。在本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)原子,如磷等。摻入后,它與硅原子形成共價(jià)鍵,產(chǎn)生了自由電子。在N型半導(dǎo)體中,電子為多數(shù)載流子,空穴為少數(shù)載流子。
因此,在本征半導(dǎo)體的兩個(gè)不同區(qū)域摻入三價(jià)和五價(jià)雜質(zhì)元素,便形成了P型區(qū)和N型區(qū),根據(jù)N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的特性,可知在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差異,電子和空穴都要從濃度高的區(qū)域向濃度低的區(qū)域擴(kuò)散,它們的擴(kuò)散使原來(lái)交界處的電中性被破壞
多層陶瓷封裝的二極管模塊具備更高絕緣強(qiáng)度(>2500V),適合高壓電路。DACO大科二極管功率模塊
開(kāi)關(guān)電源的輸出端并聯(lián)肖特基二極管模塊,可實(shí)現(xiàn)多路輸出的自動(dòng)均流。上海SanRex二極管
二極管的信號(hào)檢波作用在無(wú)線(xiàn)電通信中,二極管用于檢波,即從高頻載波信號(hào)中提取音頻或視頻信息。例如,在AM(調(diào)幅)收音機(jī)中,二極管檢波器將天線(xiàn)接收的高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為可聽(tīng)的低頻信號(hào)。其工作原理是利用二極管的非線(xiàn)性特性,只允許單向電流通過(guò),從而濾除載波成分,保留調(diào)制信號(hào)。此外,二極管檢波也應(yīng)用于電視信號(hào)接收、雷達(dá)系統(tǒng)及無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備中。肖特基二極管因其低導(dǎo)通壓降和高頻特性,常被選作檢波二極管,以提高信號(hào)解調(diào)的靈敏度。 上海SanRex二極管