半导体放电管检测及测试方法

半导体放电管检测要求及测试方法

1 本要求遵循的依据

1.1YD/T940—1999《通信设备过电压保护用半导体管》

1.2YD/T694—1999《总配线架》

1.3GB/T2828.1—2003/ISO 2859—1：1999《计数抽样检验程序》

2 测试前准备及测试环境条件

2.1对测试设备进行校验，检查是否正常，正常后才能使用。

2.2在标准大气条件下进行试验

2.2.1温度：15～35℃

2.2.2相对湿度：45％～75％

2.2.3大气压力：86～106Ｋpa

所有的电测量以及测量之后的恢复应在以下大气条件下进行：

温度：25±5℃

相对湿度：45％～75％

大气压力：86～106Ｋpa

在进行测量前应使半导体管温度与测量环境温度达到平衡，测量过程的环境温度应记录在试验报告中。

2.3按GB/T2828.1—2003《计数抽样检验程序》的规定。按一定抽样正常方案，一般检查水平Ⅱ，抽取一定数量的样本。

3 检测要求和测试方法

3.1外形检查

3.1.1要求放电管两头封口平直无歪斜，外形整洁，无污染、腐蚀和其他多余物，封装无破损、裂纹、伤痕、引出线不短裂、不松动。

3.1.2金属镀层不起皮、不脱离、不生锈、不变色。

3.1.3外形尺寸公差符合SJ1782—81中4级公差，即公称尺寸＞3—6，其公差为±0.1，公称尺寸＞6—10，其中公差为±0.12，合格率要达到≥97.5%。

3.1.4产品标志应清晰耐久

3.1.5包装箱应标记生产厂家、产品名称、型号、标准号、重量及生产日期或批号，且包装材料应保持干燥、整洁、对产品无腐蚀作用

3.2直流击穿电压测试

3.2.1用XJ4810半导体管特性图示仪对经过上一项目测试合格的放电管进行初始检测，用正极性测试后进行反极性测试，正、反极性各测2次，每次测试间隔时间为1～2min。

3.2.1半导体管的最高限制电压应不大于表１给出的极限值，试验电流应在1A～10A之间试验是加在半导体管上的电流变化率应≤30A/μs。

3.2.3试验所用的电压发生器必须保持表1所示的开路电压上升速率，上升速率应在一定的范围之内。试验电路如图1、图2所示。

图 1 电压上升速率的范围

a) 电压上升速率为100KV/S

注：为了得到足够的试验电流以使样品击穿，图（a）中的电阻R和图（b）中的电阻R4可能需要进行调整，一般取为50Ω。

图 2 最高限制电压测试电路

3.2.4

大值，用发生器提供100 KV／S的斜角波电压，回路电流通过监测1KΩ电阻上的压降来确定。

图 3 不动作电压测试电路

3.2.5

数据区间：U＋3S≤260，U－3S≥99.7%。

3.3绝缘电阻或漏电流测试

用绝缘电阻测试仪对已经上几项试验并合格的试样测试其两极间的绝缘电阻，与测试无关的端子应悬浮放置，测试时按表３规定的直流测试电压，正负极性各测试一次，绝缘电阻的值应在稳定之后或加电压1min后读取，测试结果应达到国标一等品的要求：极间绝缘电阻值应≥1000MΩ。

表 3 绝缘电阻或漏电流

注：复测是指破坏性试验后进行的测试。

3.4极间电容测试

极间电容应在半导体管的任意两个端子之间测试，所有与测试无关的端子应连接到测试设备的接地端子上。测试频率应为１MHZ，测试电压应为0.5V（有效值），半导体管任意两个极之间的电容量应小于200pF。

3.5冲击恢复时间测试

试验电路如图4所示。试验使用的冲击电流发生器短路电流波形应为10/100μS或10/700μS，峰值为25A，开路电压应不低于1KV，冲击电流极性应和直流电源相同，正负极性交替试验各进行2次，试验间隔时间为20s，样品应在30ms内恢复到高阻状态。

PS1—恒定电压源 R2—模拟回路电阻的可选电阻器E1—隔离放电间隙或等效装置 R3—直流限流电阻

C1—模拟应用条件的可选电容器 D1—隔离二极管

R1—冲击限流电阻或波形形成网络

图 4 冲击恢复时间试验电路

3.6电流变化率效应测试

试验电路如图5所示。半导体管上施加的冲击电流变化率（di/dt）最大值应落在25A/μs～30A/μs的范围内，正负极性各试验一次，间隔时间应不

小于30s，半导体管上的电压应不大于400V，试验后复测绝缘电阻或漏电流应符合表3的要求。

PS—1KV直流电源，满载情况下，负载波纹和输出调整应不大于3.0% R1—50KΩ充电限流电阻 C—1.0μF充电电容器（非电解）

S—放电启动开关 R2—放电限流电阻（20Ω）

L—放电回路总电感，约20μH至20μH

注：为了得到25至30A/μS的电流上升速率，放电回路电感可能需要调整，在进行试验前先用短路线替代样品进行调整。

图 5 电流变化率试验电路

3.7 耐电流能力测试

试验电路如图6、图7所示。半导体管的冲击电流和工频电流承受能力应根据表4所列的试验项目、电流等级、试验次数和间隔时间进行试验。冲击电流试验的开路电压峰值应不低于1KV，试验应按正负极性交替进行。工频电流实验电流应由有效值为40V的工频电源和限流电阻组成，调整限流电阻使其短路电流分别符合表4的短路电流等级。

表4耐电流能力

注：冲击电流的试验次数为正负极性试验的总次数。

3.8失效模式测试

向半导体管施加短路电流波形为8/20μs、峰值为10A的冲击电流，正负极性各冲击一次，间隔时间1min，试验后半导体管的失效模式应呈短路或低阻状态。

4 合格质量水平AQL及逐批检查计数抽样示例表

批量N：10000只以下按２.３条款执行，10000只以上按下表执行。