晶闸管检验规范

晶闸管检验规范1范围本规范规定了晶闸管（含普通晶闸管、快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管等各类电力电子晶闸管器件）的检验要求、检验项目、检验方法、检验规则以及包装、运输和贮存要求。本规范适用于额定电流1A及以上、额定电压100V及以上的商用电力晶闸管器件的入厂检验、制程检验、成品检验及第三方型式检验，特种行业（如航天、军工、核电）用晶闸管可参照本规范制定专项检验细则。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T4023半导体器件分立器件第2部分：整流二极管GB/T4586半导体器件分立器件第8部分：晶闸管GB/T15651半导体分立器件第5部分：光电晶闸管JB/T8192电力半导体器件测试方法IEC60747-6半导体器件分立器件第6部分：晶闸管3术语和定义3.1通态平均电流（IT(AV)）：在规定的环境温度和散热条件下，晶闸管允许连续通过的工频正弦半波电流的平均值。3.2反向重复峰值电压（VRRM）：晶闸管门极开路、结温为额定值时，允许重复施加在器件两端的反向峰值电压。3.3断态重复峰值电压（VDRM）：晶闸管门极开路、结温为额定值时，允许重复施加在器件两端的正向断态峰值电压。3.4门极触发电流（IGT）：在规定的阳极电压和结温条件下，使晶闸管从断态转入通态所需的最小门极直流电流。3.5通态峰值电压（VTM）：晶闸管通过规定峰值通态电流时，其阳极和阴极之间的峰值电压降。3.6关断时间（tq）：快速晶闸管从正向通态电流降到零，到能够承受规定的断态电压所需的时间。4检验条件4.1环境条件除非另有规定，所有检验项目应在以下环境条件下进行：环境温度：25℃±5℃；相对湿度：45%~75%；大气压力：86kPa~106kPa；周围无腐蚀性气体、无强电磁干扰、无剧烈振动。4.2仪器设备要求检验所用仪器、仪表及工装夹具应满足以下要求：测量精度等级不低于被测量参数允许误差的1/3；所有计量器具均应在有效检定/校准周期内；测试电源的纹波系数不大于1%，电压、电流调节精度不低于0.5级；散热工装的热阻应符合被测器件额定参数测试的规定要求，接触热阻不大于0.1℃/W。5检验项目及方法5.1外观及标识检验5.1.1检验内容：器件表面应无裂纹、无变形、无磕碰损伤、无锈蚀，引脚无弯折、无氧化、无镀层脱落；标识应清晰完整，包含器件型号、额定参数、生产批号、制造商标识等信息，激光打标或丝印标识擦拭后无模糊脱落。5.1.2检验方法：采用目视检查，在自然光或40W日光灯下距离器件30cm处观察，必要时使用10倍放大镜检查细微缺陷；标识牢固度检验采用脱脂棉蘸无水乙醇擦拭标识区域3次，观察标识是否清晰。5.1.3合格判据：所有外观缺陷不影响器件安装使用，标识信息完整可辨即为合格。5.2外形尺寸检验5.2.1检验内容：器件的安装孔位、引脚间距、外形长度、宽度、高度等尺寸应符合产品规格书的规定要求，引脚垂直度误差不大于0.5mm，安装平面平整度误差不大于0.1mm。5.2.2检验方法：采用游标卡尺（精度0.02mm）、千分尺（精度0.01mm）、坐标投影仪等工具测量，对于封装标准化的器件可采用专用工装卡板进行通止检验。5.2.3合格判据：所有尺寸偏差在规格书允许的公差范围内即为合格。5.3电参数静态检验5.3.1反向重复峰值电压（VRRM）和断态重复峰值电压（VDRM）测试测试条件：门极开路，结温25℃，逐步升高施加在器件两端的反向/正向电压，同时测量漏电流。测试方法：采用晶闸管参数测试仪，将电压升至规格书规定的VRRM/VDRM值，保持10s，记录漏电流值。合格判据：反向漏电流不大于规格书规定的最大值（通常为0.1mA~5mA，依器件功率等级而定），器件无击穿、无闪络即为合格。5.3.2门极触发电流（IGT）和门极触发电压（VGT）测试测试条件：阳极施加6V直流电压，结温25℃。测试方法：逐步升高门极电压，直至晶闸管完全导通，记录此时的门极电流和电压值。合格判据：IGT和VGT均在规格书规定的范围内（通常IGT为5mA~200mA，VGT为0.8V~3V）即为合格。5.3.3通态峰值电压（VTM）测试测试条件：器件通过规定的通态峰值电流（对应额定通态平均电流的π倍），结温为额定值。测试方法：采用脉冲测试法（脉冲宽度10ms，占空比不大于1%），避免器件结温升高影响测试结果，记录阳极与阴极之间的电压降。合格判据：VTM不大于规格书规定的最大值（通常为1.2V~2.5V）即为合格。5.3.4维持电流（IH）测试测试条件：门极开路，结温25℃。测试方法：将晶闸管触发导通后，逐步降低通态电流，直至器件自行关断，记录关断瞬间的最小电流值。合格判据：IH在规格书规定的范围内（通常为1mA~100mA）即为合格。5.4动态参数检验5.4.1开通时间（ton）测试测试条件：阳极施加额定工作电压，门极施加规定幅度和前沿的触发脉冲，结温25℃。测试方法：采用示波器同时采集门极触发信号、阳极电流信号和阳极电压信号，测量从门极脉冲前沿上升到10%，到阳极电压下降到10%额定电压的时间间隔。合格判据：开通时间不大于规格书规定值（普通晶闸管通常为1μs~10μs，快速晶闸管不大于1μs）即为合格。5.4.2关断时间（tq）测试测试条件：器件通以额定通态电流，施加规定的反向恢复电压，结温为额定值。测试方法：采用示波器采集阳极电流过零点到阳极电压恢复到90%额定值的时间间隔，测试过程中需保证测试回路的杂散电感符合要求，避免电压尖峰损坏器件。合格判据：关断时间不大于规格书规定值（快速晶闸管通常为5μs~50μs）即为合格。5.4.3电流变化率（di/dt）耐受测试测试条件：门极施加足够强的触发脉冲，阳极回路施加规定的电压和电感，结温25℃。测试方法：逐步提高通态电流的上升速率，直至达到规格书规定的di/dt值，重复测试10次。合格判据：器件无损坏、无误导通，测试后静态参数变化率不超过10%即为合格。5.4.4电压变化率（dv/dt）耐受测试测试条件：门极开路，结温为额定值。测试方法：采用电容放电法在器件两端施加规定上升速率的正向断态电压，重复测试10次。合格判据：器件无误导通、无击穿即为合格。5.5可靠性检验5.5.1高低温循环试验试验条件：温度范围为-40℃~+125℃，温度变化速率不大于5℃/min，每个温度点保持30min，循环次数100次。试验方法：将器件放入高低温试验箱，按规定条件进行循环试验，试验后取出在室温下放置2h，再测试静态电参数。合格判据：试验后器件无外观损伤，电参数变化率不超过初始值的15%即为合格。5.5.2功率循环试验试验条件：通态电流为额定值的80%，通电时间10s，断电时间30s，壳温变化范围为50℃~125℃，循环次数1000次。试验方法：将器件安装在规定的散热器上，按规定周期通断电流，实时监测壳温变化，试验后测试电参数并进行密封性检查。合格判据：试验后器件无封装开裂、无引脚脱焊，电参数变化率不超过初始值的20%即为合格。5.5.3湿热试验试验条件：温度40℃，相对湿度93%，持续时间96h。试验方法：将器件放入恒温恒湿试验箱，试验后取出在室温下放置2h，擦除表面凝露后测试绝缘电阻和电参数。合格判据：绝缘电阻不低于100MΩ（500V兆欧表测试），电参数符合要求即为合格。5.5.4浪涌电流耐受试验测试条件：结温为额定值，施加工频正弦半波浪涌电流，脉冲宽度10ms，单次冲击。测试方法：浪涌电流值为额定通态平均电流的5~10倍（依器件类型而定），冲击后测试静态参数。合格判据：器件无击穿、无损坏，电参数变化率不超过初始值的10%即为合格。5.6绝缘性能检验5.6.1绝缘电阻测试：采用500V兆欧表测试器件各电极与外壳之间的绝缘电阻，测试时间1min。5.6.2介质耐压测试：在各电极与外壳之间施加规定的工频交流耐压（通常为2kV~10kV，依器件额定电压等级而定），保持1min。5.6.3合格判据：绝缘电阻不低于1000MΩ，耐压测试无击穿、无闪络即为合格。6检验规则6.1检验分类晶闸管检验分为入厂检验、制程检验、成品检验和型式检验四类。6.2入厂检验6.2.1适用范围：对外采购的晶闸管器件入库前的检验。6.2.2抽样方案：同一型号、同一批次的器件按GB/T2828.1执行，一般检验水平Ⅱ，接收质量限（AQL）为1.0。6.2.3检验项目：外观及标识检验、外形尺寸检验、静态电参数全项检验、绝缘性能检验，必要时抽取1%的样品进行动态参数和浪涌电流测试。6.2.4不合格处理：出现不合格批次时，整批拒收，要求供应商退换货，连续两批次不合格的供应商纳入合格供应商评价整改名单。6.3制程检验6.3.1适用范围：晶闸管生产过程中的工序检验，包括芯片焊接检验、封装检验、引脚成型检验等。6.3.2检验方式：每道工序执行首件检验、巡回检验和末件检验，关键工序（如芯片焊接、引线键合）执行100%全检。6.3.3检验项目：焊接空洞率（X射线检测，空洞率不大于5%）、键合拉力（金丝键合拉力不小于5g，铝丝键合拉力不小于10g）、封装密封性（氦质谱检漏，漏率不大于1×10^-8Pa·m³/s）。6.3.4不合格处理：工序不合格品不得流入下道工序，批量不合格时需停产整改，分析原因并采取纠正措施后方可恢复生产。6.4成品检验6.4.1适用范围：生产完成后的成品出厂检验。6.4.2检验方式：所有成品执行100%全检。6.4.3检验项目：外观及标识检验、外形尺寸检验、静态电参数全项检验、绝缘性能检验，按批次抽取0.5%的样品进行动态参数抽检。6.4.4合格判定：所有检验项目合格的产品方可出具合格证出厂，抽检不合格时需扩大抽检比例至5%，仍不合格则整批返工重新检验。6.5型式检验6.5.1检验时机：新产品定型、产品设计或工艺重大变更、正常生产每两年一次、停产一年以上恢复生产、国家质量监督机构提出要求时，需进行型式检验。6.5.2抽样方案：从出厂检验合格的产品中随机抽取10只样品，全数进行所有检验项目测试。6.5.3合格判定：所有样品的所有检验项目均符合要求即为型式检验合格，若出现不合格项，需加倍抽样复验，复验仍不合格则判定型式检验不合格。7包装、运输和贮存7.1包装器件应采用防静电包装，每只器件单独装防静电袋，袋外标注型号、批号、数量；外包装采用硬纸箱，内填缓冲材料