特種半導(dǎo)體器件

1、四、特種半導(dǎo)體器件內(nèi)容提要半導(dǎo)體器件的識讀與檢測教學(xué)目的要求1、掌握單結(jié)晶體管、場效應(yīng)晶體管、晶閘管的使用；2、理解集成電路的分類和命名；3、掌握集成電路的使用知識能力結(jié)構(gòu)具有合理選擇和檢測元器件的技能；正確使用元器件的技能；電子產(chǎn)品的安裝技能；教學(xué)重點難點難點：1、掌握單結(jié)晶體管、場效應(yīng)晶體管、晶閘管的使用；2、掌握集成電路的分類和命名和使用；3、掌握穩(wěn)壓塊的使用重點：1、掌握單結(jié)晶體管、場效應(yīng)晶體管、晶閘管的使用；2、掌握集成電路的分類和命名和使用；3、三端固定集成穩(wěn)壓器和三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器的使用素質(zhì)教育關(guān)注點實際的操作技能教學(xué)手段方法講授法主要教具設(shè)備材料集成電路授課記錄（時間、班級、分

2、析）時間： 班級：分析1、學(xué)生在模擬電子技術(shù)中學(xué)習(xí)了與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的知識，對場效應(yīng)晶體管有一定了解。但對單結(jié)晶體管、晶閘管和穩(wěn)壓塊不了解。2、學(xué)生對單結(jié)晶體管、晶閘管的結(jié)構(gòu)、工作原理掌握不好，所以這部分是教學(xué)的難點。3、學(xué)生在摸電、數(shù)電中學(xué)習(xí)了與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的知識，對集成電路有一定了解。4、學(xué)生對集成電路的主要參數(shù)及識別掌握不好，所以這部分是教學(xué)的難點。教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程設(shè)計1、組織教學(xué)：維持秩序、清點人數(shù)。2、導(dǎo)入新課：本節(jié)繼續(xù)學(xué)習(xí)前面的內(nèi)容：用萬用表測量特種半導(dǎo)體器件以及半導(dǎo)體集成電路的識讀與檢測3新課講授：5、用萬用表測量特種半導(dǎo)體器件（1 ）硅單結(jié)管的測量單結(jié)晶體管有一個PN結(jié)（所以稱為單結(jié)

3、晶體管）和三個電極（一個發(fā)射極和兩個基極），所以又稱雙基極二極管。單結(jié)晶體管有三只引腳，其中一個是發(fā)射極（e），另外兩個是基極（b1和b2）。它具有負(fù)阻特性，廣泛應(yīng)用于振蕩電路、定時電路及其它電路中。單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)、等效電路及電路符號如圖1所示。圖1單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)、等效電路及電路符號判斷單結(jié)晶體管發(fā)射極的方法是：把萬用表置于R100擋或R1K擋，黑表筆接假設(shè)的發(fā)射極，紅表筆接另外兩極，當(dāng)出現(xiàn)兩次低電阻時，黑表筆接的就是單結(jié)晶體管的發(fā)射極。 單結(jié)晶體管B1和B2的判斷方法是：把萬用表置于R100擋或R1K擋，用黑表筆接發(fā)射極，紅表筆分別接另外兩極，兩次測量中，電阻大的一次，紅表筆接的就是B1

4、極。（2）結(jié)型場效應(yīng)管的判別概述場效應(yīng)晶體管為單極型（只有一種載流子參與導(dǎo)電）三極管，簡稱場效應(yīng)管，屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。特點：場效應(yīng)管具有輸入阻抗很高，功耗小、安全工作區(qū)域?qū)捄鸵子诩傻忍攸c，因此廣泛用于數(shù)字電路、通信設(shè)備和儀器儀表等方面。分類：常用的有結(jié)型和絕緣柵型（即MOS管）兩種，每一種又分為N溝道和P溝道。場效應(yīng)管的三個電極為源極（S）、柵極（G）與漏極（D）。N溝道結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)用指針式萬用表對場效應(yīng)管進(jìn)行判別 （1）用測電阻法判別結(jié)型場效應(yīng)管的電極 根據(jù)場效應(yīng)管的PN結(jié)正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象，可以判別出結(jié)型場效應(yīng)管的三個電極。具體方法：將萬用表撥在R1k檔上，任選兩個電

5、極，分別測出其正、反向電阻值。當(dāng)某兩個電極的正、反向電阻值相等，且為幾千歐姆時，則該兩個電極分別是漏極D和源極S。因為對結(jié)型場效應(yīng)管而言，漏極和源極可互換，剩下的電極肯定是柵極。也可以將萬用表的黑表筆（紅表筆也行）任意接觸一個電極，另一只表筆依次去接觸其余的兩個電極，測其電阻值。當(dāng)出現(xiàn)兩次測得的電阻值近似相等時，則黑表筆所接觸的電極為柵極，其余兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大，說明是結(jié)的反向，即都是反向電阻，可以判定是溝道場效應(yīng)管，且黑表筆接的是柵極；若兩次測出的電阻值均很小，說明是正向結(jié)，即是正向電阻，判定為溝道場效應(yīng)管，黑表筆接的也是柵極。若不出現(xiàn)上述情況，可以調(diào)換黑、紅表

6、筆按上述方法進(jìn)行測試，直到判別出柵極為止。 （2）用測電阻法判別場效應(yīng)管的好壞 測電阻法是用萬用表測量場效應(yīng)管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極1與柵極2之間的電阻值同場效應(yīng)管手冊標(biāo)明的電阻值是否相符去判別管的好壞。具體方法：首先將萬用表置于或100檔，測量源極與漏極之間的電阻，通常在幾十歐到幾千歐范圍（在手冊中可知，各種不同型號的管，其電阻值是各不相同的），如果測得阻值大于正常值，可能是由于內(nèi)部接觸不良；如果測得阻值是無窮大，可能是內(nèi)部斷極。然后把萬用表置于檔，再測柵極1與2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值，當(dāng)測得其各項電阻值均為無窮大，則說明管是正常的；若測得上述各阻值太小

7、或為通路，則說明管是壞的。要注意，若兩個柵極在管內(nèi)斷極，可用元件代換法進(jìn)行檢測。 （3）晶閘管的測量（可控硅）a、結(jié)構(gòu)特點單向晶閘管結(jié)構(gòu)及符號b、晶閘管的分類：晶閘管有單向、雙向、可關(guān)斷、快速、光控晶閘管等，目前應(yīng)用最多的是單向、雙向晶閘管。主要講解單向晶閘管c、晶閘管導(dǎo)通特點用一個正向的觸發(fā)信號觸發(fā)它的控制極度（G），一旦觸發(fā)導(dǎo)通，即使觸發(fā)信號停止作用，晶閘管仍然維持導(dǎo)通狀態(tài)。要想關(guān)斷，只有把陽極電壓降低到某一臨界值或者反向。d、極性及質(zhì)量的檢測：用指針式萬用表的R100擋測各電極間的正、反向電阻，若測得其中兩個電極間阻值較大，調(diào)換表筆后其阻值較小，此時黑表筆所接觸的電極為控制極（G），紅表

8、筆所接觸的為陰極（K），剩下的為陽極（A）；若測量兩電極間正反向電阻無上述現(xiàn)象時，應(yīng)更換電極重測。質(zhì)量判斷：黑表筆接陽極（A），紅表筆接陰極（K），黑表筆在保持和陽極（A）接觸的情況下，再與控制極（G）接觸，即給控制極（G）加上觸發(fā)電壓。此時晶閘管導(dǎo)通，阻值較小，然后，黑表筆保持和陽極（A）接觸，并斷開與控制極（G）的接觸。若斷開控制極（G）后，晶閘管仍維持導(dǎo)通狀態(tài)，即表針偏轉(zhuǎn)情況不變，則晶閘管基本正常。二、半導(dǎo)體集成電路的識讀與檢測1、半導(dǎo)體集成電路型號命名方法國標(biāo)（一）集成電路型號命名及含義第一部分：國標(biāo)第二部分：電路類型第三部分：電路系列和代號第四部分：溫度范圍第五部分：封裝形式字母含義

9、字母含義用數(shù)字（一般為4位）表示電路系列和代號字母含義字母含義C中國制造B非線性電路C070CB塑料扁平封裝CCMOS電路D音響電視電路D陶瓷直插封裝EECL電路E-4085CF線性放大器F全密封扁平封裝HHTL電路J接口電路R-5585CJ黑陶裝直插封裝M存儲器TTTL電路K金屬菱形封裝W穩(wěn)壓器M-55125C微處理器T 金屬圓形封裝國標(biāo)（二）集成電路型號命名及含義第一部分：國標(biāo)第二部分：電路類型第三部分：電路系列和代號第四部分：溫度范圍第五部分：封裝形式字母含義字母含義用數(shù)字或數(shù)字與字母混合表示集成電路系列和代號字母含義字母含義C中國制造B非線性電路C070B塑料扁平CCMOS電路C陶瓷芯

10、片載體封裝D音響、電視電路G-2570D多層陶瓷雙列直插EECL電路E塑料芯片載體封裝F線性放大器HHTL電路L-2585F多層陶瓷扁平J接口電路G網(wǎng)絡(luò)陣列封裝M存儲器W穩(wěn)壓器E-4085H黑瓷扁平TTTL電路J黑瓷雙列直插封裝微型機(jī)電路R-5585K金屬菱形封裝ADA/D轉(zhuǎn)換器P塑料雙列直插封裝D/AD/A轉(zhuǎn)換器SC通信專用電路M-55125S塑料單列直插封裝SS敏感電路T金屬圓形封裝2、半導(dǎo)體集成電路的分類：按照集成度分類按照功能分分類3、集成電路的封裝材料及外形有多種，最常用的封裝材料有塑料、陶瓷及金屬3種。金屬封裝。這種封裝散熱性好，可靠性高，但安裝使用不方便，成本高。一般高精密度集成

11、電路或大功率器件均以此形式封裝。按國家標(biāo)準(zhǔn)有T和K型兩種。陶瓷封裝。這種封裝散熱性差，但體積小、成本低。陶瓷封裝的形式可分為扁平型和雙列直插式型。塑料封裝。這是目前使用最多的封裝形式。集成電路的封裝形式如圖3所示。引腳識別：（1）圓形封裝。圓形封裝將管底對準(zhǔn)集成電路，從管鍵開始順時針讀引腳序號（現(xiàn)應(yīng)用較少）。（2）單列直插式封裝（SIP）。單列直插式封裝以正面（印有型號商標(biāo)的一面）朝集成電路，引腳朝下，以缺口、凹糟或色點作為引腳參考標(biāo)記，引腳編號順序一般從左到右排列。（3）雙列直插式封裝（DIP）或四邊帶引腳的扁平型封裝（UFP）。雙列直插式封裝的一般規(guī)律是：集成電路引腳朝上，以缺口或色點等標(biāo)

12、記為參考標(biāo)記，引腳編號按順時針方向排列；如果集成電路引腳朝下，以缺口或色點等標(biāo)記為參考標(biāo)記，則引腳按逆時針方向排列。（4）三腳封裝。三腳封裝主要是穩(wěn)壓集成電路，一般規(guī)律是正面（印有型號商標(biāo)的一面）朝集成電路，引腳編號順序自左向右方向。除此之外，也有一些引腳方向排列較為特殊的集成電路，它們主要是為印刷板電路的排列對稱方便而特別設(shè)計的，應(yīng)引起注意。4、模擬集成電路（1）集成運算放大器： 分類 P104外型及其管腳識別：管腳朝上，從識別標(biāo)記開始，順時針計數(shù)（管腳朝下，逆時針計數(shù)）。（2）集成穩(wěn)壓電源電路三端固定集成穩(wěn)壓器三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器（1.2 37V ）多端固定正負(fù)集成穩(wěn)壓器（1515V)多端可調(diào)集成穩(wěn)壓器5、數(shù)字集成電路引腳識別雙列直插式電源引腳：供電引腳在左上角，地線引腳在右下腳（1）圓形封裝：將管底對準(zhǔn)集成電路，引腳編號按順時針方向排列（現(xiàn)應(yīng)用較少）。（2）單列直插式封裝（SIP）：集成電路引腳朝下，以缺口、凹槽或色點作為引腳參考標(biāo)記，引腳編號順序一般從左到右排列。（3）雙列