特種半導體器件

1、四、特種半導體器件內容提要半導體器件的識讀與檢測教學目的要求1、掌握單結晶體管、場效應晶體管、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構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；教學重點難點難點：1、掌握單結晶體管、場效應晶體管、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、掌握單結晶體管、場效應晶體管、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)壓器和三端可調集成穩(wěn)壓器的使用素質教育關注點實際的操作技能教學手段方法講授法主要教具設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、學生在模擬電子技術中學習了與本節(jié)內容相關的知識，對場效應晶體管有一定了解。但對單結晶體管、晶閘管和穩(wěn)壓塊不了解。2、學生對單結晶體管、晶閘管的結構、工作原理掌握不好，所以這部分是教學的難點。3、學生在摸電、數(shù)電中學習了與本節(jié)內容相關的知識，對集成電路有一定了解。4、學生對集成電路的主要參數(shù)及識別掌握不好，所以這部分是教學的難點。教學內容進程設計1、組織教學：維持秩序、清點人數(shù)。2、導入新課：本節(jié)繼續(xù)學習前面的內容：用萬用表測量特種半導體器件以及半導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體器件（1 ）硅單結管的測量單結晶體管有一個PN結（所以稱為單結

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）。它具有負阻特性，廣泛應用于振蕩電路、定時電路及其它電路中。單結晶體管的結構、等效電路及電路符號如圖1所示。圖1單結晶體管的結構、等效電路及電路符號判斷單結晶體管發(fā)射極的方法是：把萬用表置于R100擋或R1K擋，黑表筆接假設的發(fā)射極，紅表筆接另外兩極，當出現(xiàn)兩次低電阻時，黑表筆接的就是單結晶體管的發(fā)射極。 單結晶體管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）結型場效應管的判別概述場效應晶體管為單極型（只有一種載流子參與導電）三極管，簡稱場效應管，屬于電壓控制型半導體器件。特點：場效應管具有輸入阻抗很高，功耗小、安全工作區(qū)域寬和易于集成等特點，因此廣泛用于數(shù)字電路、通信設備和儀器儀表等方面。分類：常用的有結型和絕緣柵型（即MOS管）兩種，每一種又分為N溝道和P溝道。場效應管的三個電極為源極（S）、柵極（G）與漏極（D）。N溝道結型場效應管結構用指針式萬用表對場效應管進行判別 （1）用測電阻法判別結型場效應管的電極 根據(jù)場效應管的PN結正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象，可以判別出結型場效應管的三個電極。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。因為對結型場效應管而言，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，說明是結的反向，即都是反向電阻，可以判定是溝道場效應管，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，即是正向電阻，判定為溝道場效應管，黑表筆接的也是柵極。若不出現(xiàn)上述情況，可以調換黑、紅表

6、筆按上述方法進行測試，直到判別出柵極為止。 （2）用測電阻法判別場效應管的好壞 測電阻法是用萬用表測量場效應管的源極與漏極、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管手冊標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，可能是由于內部接觸不良；如果測得阻值是無窮大，可能是內部斷極。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，若兩個柵極在管內斷極，可用元件代換法進行檢測。 （3）晶閘管的測量（可控硅）a、結構特點單向晶閘管結構及符號b、晶閘管的分類：晶閘管有單向、雙向、可關斷、快速、光控晶閘管等，目前應用最多的是單向、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)導通，即使觸發(fā)信號停止作用，晶閘管仍然維持導通狀態(tài)。要想關斷，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，應更換電極重測。質量判斷：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，晶閘管仍維持導通狀態(tài)，即表針偏轉情況不變，則晶閘管基本正常。二、半導體集成電路的識讀與檢測1、半導體集成電路型號命名方法國標（一）集成電路型號命名及含義第一部分：國標第二部分：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（二）集成電路型號命名及含義第一部分：國標第二部分：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電路R-5585K金屬菱形封裝ADA/D轉換器P塑料雙列直插封裝D/AD/A轉換器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。按國家標準有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集成電路，從管鍵開始順時針讀引腳序號（現(xiàn)應用較少）。（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

12、記為參考標記，引腳編號按順時針方向排列；如果集成電路引腳朝下，以缺口或色點等標記為參考標記，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計的，應引起注意。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)壓器三端可調集成穩(wěn)壓器（1.2 37V ）多端固定正負集成穩(wěn)壓器（1515V)多端可調集成穩(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：將管底對準集成電路，引腳編號按順時針方向排列（現(xiàn)應用較少）。（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記，引腳編號順序一般從左到右排列。（3）雙列