VB-1V反向測試在車用整流二極管質量控制中的應用

(1.貴州大學機械工程學院 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

中國汽車工業經過數年快速發展，汽車總銷量已連續蟬聯世界第一，中國汽車流通協會發布的2018年汽車銷量數據顯示，2018年中國汽車銷量已到2808.1萬輛，占全球總銷量的30%[1]。在汽車發電機行業，由于國產車用雪崩二極管零公里及三包失效率較高，使用國產二極管的市場僅為10%不到，國產零部件在質量穩定性方面還未完全得到各主機廠的認可。如何通過更科學、合理的測試方法有效地提升大規模化生產的車用整流二極管品質成為迫在眉睫的問題。

二、傳統反向電流測試方法

傳統車用雪崩整流二極管反向重復峰值電流(反向漏電流)的測試方法，如JB T11983-2016《拖拉機及內燃機用發電機整流二極管技術條件》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用要求產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、漂移等軟擊穿現象，則產品在使用過程中二極管質量穩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品，可將反向測試電壓調整為動態參數且更靠近擊穿拐點，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，設置合理的IR的合格標準便能有效的將不良產品剔除。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測試方法應用情況

VB-1V測試與傳統反向電流測試方法一樣，均應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檔產品)為例，采用相同2000只樣本，分別按表1及表2中L檔產品測試標準進行反向重復峰值電流測試，測試結果分布如圖3所示。

(a)反向電流IR1測試數據直方圖(VR=VRRM=16V)

(b)反向電流IR2測試數據直方圖(VR=VB-1V)

表3 反向電流測試數據分布

根據測試結果可看出，在VR=VRRM=16V條件下測試合格的產品，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、結論

(1)VB-1V測試反向電流的方法相比傳統的定電壓的測試方法更能動態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，合理的應用VB-1V測試方法可更大程度的篩選出軟擊穿特性的產品，提升車用二極管質量水平。