VB-1V反向測試在車用整流二極管質(zhì)量控制中的應(yīng)用

(1.貴州大學(xué)機械工程學(xué)院 貴州 貴陽 550025;2.貴州雅光電子科技股份有限公司 貴州 貴陽 550025)

一、引言

中國汽車工業(yè)經(jīng)過數(shù)年快速發(fā)展，汽車總銷量已連續(xù)蟬聯(lián)世界第一，中國汽車流通協(xié)會發(fā)布的2018年汽車銷量數(shù)據(jù)顯示，2018年中國汽車銷量已到2808.1萬輛，占全球總銷量的30%[1]。在汽車發(fā)電機行業(yè)，由于國產(chǎn)車用雪崩二極管零公里及三包失效率較高，使用國產(chǎn)二極管的市場僅為10%不到，國產(chǎn)零部件在質(zhì)量穩(wěn)定性方面還未完全得到各主機廠的認可。如何通過更科學(xué)、合理的測試方法有效地提升大規(guī)模化生產(chǎn)的車用整流二極管品質(zhì)成為迫在眉睫的問題。

二、傳統(tǒng)反向電流測試方法

傳統(tǒng)車用雪崩整流二極管反向重復(fù)峰值電流(反向漏電流)的測試方法，如JB T11983-2016《拖拉機及內(nèi)燃機用發(fā)電機整流二極管技術(shù)條件》中5.4.2的要求，采用固定反向電壓VR=VRRM的條件下進行測試，標準如表1所示[2]，可見，測試電壓VR≈70%VB。

表1 車用雪崩二極管反向測試標準 (Tc=25℃)

車用雪崩二極管的應(yīng)用要求產(chǎn)品有極好的反向擊穿特性，即硬擊穿特性(反向特性曲線拐點接近90°直角),如圖1所示。若反向特性曲線在擊穿拐點處呈圓弧狀、上翹、漂移等軟擊穿現(xiàn)象，則產(chǎn)品在使用過程中二極管質(zhì)量穩(wěn)定性能將無法滿足要求。

圖1 二極管反向特性曲線示意圖

傳統(tǒng)的反向電流測試方法由于測試電壓較低，無法篩選出如圖1中反向特性曲線軟擊穿的不良產(chǎn)品。

三、VB-1V反向電流測試方法

為能準確通過測試反向電流的方法篩選出軟擊穿的產(chǎn)品，可將反向測試電壓調(diào)整為動態(tài)參數(shù)且更靠近擊穿拐點，即VR=VB-1V，其中VB(IB=100mA)為二極管的反向雪崩擊穿電壓。如圖2所示，此時的VR測試點更接近擊穿拐點，設(shè)置合理的IR的合格標準便能有效的將不良產(chǎn)品剔除。表2為貴州雅光電子車用雪崩二極管的VB-1V測試反向電流標準。

圖2 VB-1V反向電流測試示意圖

表2 雅光車用雪崩二極管VB-1V反向測試標準 (Tc=25℃)

四、VB-1V測試方法應(yīng)用情況

VB-1V測試與傳統(tǒng)反向電流測試方法一樣，均應(yīng)用于二極管成品測試階段。以貴州雅光電子型號為CB35L的車用壓裝二極管(L檔產(chǎn)品)為例，采用相同2000只樣本，分別按表1及表2中L檔產(chǎn)品測試標準進行反向重復(fù)峰值電流測試，測試結(jié)果分布如圖3所示。

(a)反向電流IR1測試數(shù)據(jù)直方圖(VR=VRRM=16V)

(b)反向電流IR2測試數(shù)據(jù)直方圖(VR=VB-1V)

表3 反向電流測試數(shù)據(jù)分布

根據(jù)測試結(jié)果可看出，在VR=VRRM=16V條件下測試合格的產(chǎn)品，在VR=-VB-1V條件下測試仍有4.3%不良率(IR≥0.32μA)，不良品均為不同程度的軟擊穿特性。

五、結(jié)論

(1)VB-1V測試反向電流的方法相比傳統(tǒng)的定電壓的測試方法更能動態(tài)表征二極管反向的特性。

(2)VB-1V測試反向電流的條件更嚴格，合理的應(yīng)用VB-1V測試方法可更大程度的篩選出軟擊穿特性的產(chǎn)品，提升車用二極管質(zhì)量水平。