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以单只来计算的晶体管是一个什么样的概念?

作者: 来源: 日期:2017-05-06

    晶体管在生产制造过程中,与一些我们常见的生产完全不一样。在晶体管的生产过程中,可以分成二大块:芯片制造和封装。在工程分类中,习惯把芯片制造统称为“前道”,而把封装行业统称为“后道”。在前道生产中,从投料开始选原材料,到芯片出厂,一切控制数据,给出的都是范围。芯片在正常生产时,投料的最小单位是“编号批”,每批为24或25片4英寸到8英寸直径的园片。就以4寸片为例,每片可出合格的晶体管只数少则上千,多则可近10万。在实际生产中,最小生产单位是“扩散批”,一个扩散批所投的园片从150片到250片之间。可以想象出,在芯片的前道生产中,每次投料,对以单只来计算的晶体管而言,是一个什么样的数量概念。不说别的,要让一个扩散批所有的材料,具有相同的电特性(这里,也可以说是硅片的电阻率),是不可能的。加上硅片中,不可避免的会有一些固有的缺陷(半导体晶格的层错和位错),使得在几乎相同环境中生产出的同一品种的晶体管,不可能具有完全相同的电特性。这样只能给出一个大家都能接受的范围,这就是产品规格书。

  为了提高生产效率,现在许多芯片厂都把芯片的“免测率”作为生产线工序能力的一项重要考核指标。所谓的“免测”,是指产品的参数靠设计、工序控制来达到,加工结束后,通过抽测部分相关点的参数,来判断此片的质量情况。当此片的抽测合格率在96%以上时,就把此片芯片列入“免测片”。要使晶体管芯片达到免测试,就必须对其中的一些参数进行“余量放大”。而晶体管的反向击穿电压就是重点之一。为了提高晶体管的反射击穿电压,芯片投料时,就会对材料进行优化,优化的考虑是在最差的工艺加工情况下,所生产出的晶体管反向击穿电压也要比规格书高10~20%,而在生产控制时,为了达到生产工艺设计时的指标,又会考虑在最差的情况下,使产品能够达到设计要求,这样,就使已经被放大过一次的指标再次被大10~20%。这样,就使原来只要求反向击穿电压达到20~30V的晶体管,在实测时,部分就能达到60V以上,甚至更高。


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