Guten Morgen,
ich habe da mal eine Frage zur genannten Diode.
Diese gibt es in unterschiedlichen Spannungsklassen angefangen von 50,
100, 200 ... bis 1000 V. Im Datenblatt sehe ich keine weiteren
Merkmalsunterschiede. Wo liegt nun der Sinn, so viele verschiedene
Spannungsfestigkeiten anzubieten?
Anfänger17 schrieb:> Wo liegt nun der Sinn, so viele verschiedene Spannungsfestigkeiten> anzubieten?
Ehemalige Fertigungstoleranzen und sich daraus ergebende Historie.
Vermutlich werden heutzutage nur noch die Dioden mit den hohen
Sperrspanungen produziert, aber früher(tm) konnte schon mal ein
schlechter dotierter Halbleiter dabei gewesen sein...
> Wo liegt nun der Sinn, so viele verschiedene> Spannungsfestigkeiten anzubieten?
A: weniger Ausschuss zu haben.
Halbleiter herzustellen hat Ähnlichkeiten mit Weihnachtskekse backen.
Man macht mal ein Blech voll (Wafer) und begutachtet das Ergebnis: die
einen sind etwas unförmig, die anderen haben etwas viel Wärme abbekommen
und sind dunkler oder gar angebrochen. Schmecken aber alle lecker :-)
Generell werden in der Fertigung von el. Bauteile diese ausgemessen und
in "Güteklassen" aussortiert: die besonders gut geratenen (hier: höchste
Spannungfestigkeit) werden teuer verkauft (auch weil davon am wenigsten
gelingen).
Dann kommt der grosse Häufen an "normalen" (das Feld).
Es bleiben immer noch welche - sind diese zum wegschmeissen? Nein, denn
wirklich nicht funktionieren tun nur die wenigsten (-->Kübel), sie
halten bloss nur niedrigere Werte ein und das kann man so deklarieren
und gut ist.
Anfänger17 schrieb:> Diese gibt es in unterschiedlichen Spannungsklassen angefangen von 50,> 100, 200 ... bis 1000 V. Im Datenblatt sehe ich keine weiteren> Merkmalsunterschiede. Wo liegt nun der Sinn, so viele verschiedene> Spannungsfestigkeiten anzubieten?
Das sind Selektionen des gleichen Bauteils. Die werden geprüft und dann
entsprechend eingruppiert.
So wie die Stromverstärkungs- oder Kollektorspannungsgruppen bei
Transistoren, die Halbklassen bei LEDs oder die Taktfrequenz-Selektionen
bei Mikroprozessoren.
Bei Einzelstücken merkst Du keinen Preisunterschied und hast daher
keinen Grund, statt einer 1N4007 eine 1N4001 und statt eines BC847C
einen BC848A zu kaufen. In großen Stückzahlen macht das aber durchaus
was aus.
Hallo
aber wie wir (wurde) festgestellt welche Spannung die jeweilige Diode
des Wafers aushält?
100V ausgehalten o.k
200V ausgehalten o.K
300V durch legiert -> def. aber somit auch nicht mehr als 100V oder 200V
Typ geeignet.
Oder ist es so das auf einen Wafer die Werte immer gleich genug sind, so
das ein Testopfer ausreicht - das würde aber nicht zum
Weihnachtskecksvergleich (ein Backblech) passen?
Karli
Karli schrieb:> aber wie wir (wurde) festgestellt welche Spannung die jeweilige Diode> des Wafers aushält?
Prüfspannung drauflegen, ausgehalten ->ok
Prüfspannung draufgelegt, nicht ausgehalten ->wegschmeissen
Also lohnt es sich, nicht immer mit 1000V zu testen,
somndern einen Grossteil nur bei 100V.
Gibt nicht so viel Ausschuss... (obwohl ich denke, daß die Fertigung
inzwischen so gut ist, daß sowieso alle entweder 100V aushalten oder
defekte bei jeder Spannung durchfallen würden).
Karli schrieb:> aber wie wir (wurde) festgestellt welche Spannung die jeweilige Diode> des Wafers aushält?
Du nimmst die "schlechtste" Diode des Wafers und testest die. Die
restlichen sind dann gleich gut.
hinz schrieb:> Man macht die beim Test doch nicht kaputt.
Eine Diode, die durchbricht, geht nur dann kaputt, wenn die Leistung im
Halbleiter zu groß wird. Frag mal eine Z-Diode...
Du darfst also zum Testen einfach z.B. maximal 10 µA anlegen, dann hast
du auch bei 1000V nur 10mW.
Michael B. schrieb:> Prüfspannung draufgelegt, nicht ausgehalten ->wegschmeissen
Nein.
Man begrenzt den Strom durch einen Vorwiderstand, da geht nichts kaputt.
Und dann mißt man den Sperrstrom, ob der einen bestimmten Wert
überschreitet. Das Datenblatt erlaubt max 50µA bei 125°C.
Anders als z.B. bei Eisenwaren können produzierte Halbleiter nicht
einfach eingeschmolzen werden, darum ist es (wirtschaftlich) wichtig
möglichst jedes funktionierende Produkt verkaufen zu können, allenfalls
"mit reduzierten Werten".
Hingegen können missratene Schrauben, Muttern, usw. einfach wieder in
die Stahlschmelze und "einen weiteren Fertigungsdurchlauf antreten".
Auch sowas wie Zwieback oder Paniermehl ist mit Halbleiter nicht.
Zudem ist die Anzahl an Bearbeitungsschritte von Quarzsand bis
Elektronisches Bauteil deutlich mehr und aufwändiger als für z.B.
Eisenwaren o.Ä.
Bei der Prüfung wird gerne Energie in einer Spule gespeichert und die
beim Abschalten am Prüfling erreichte Spannung zur Eingruppierung
verwendet.
In manchen Datenblättern, hauptsächlich bei Avalanche Dioden, findet man
auch die benutzte Prüfschaltung mit Dimensionierung.
Peter D. schrieb:> Michael B. schrieb:>> Prüfspannung draufgelegt, nicht ausgehalten ->wegschmeissen>> Nein.> Man begrenzt den Strom durch einen Vorwiderstand, da geht nichts kaputt.> Und dann mißt man den Sperrstrom, ob der einen bestimmten Wert> überschreitet. Das Datenblatt erlaubt max 50µA bei 125°C.
Auf den Wafers werden nebst den angepeilten "Nutzschaltungen" durchaus
auch "Kontrollmuster" mithergestellt, auf verschiedene Zonen des Wafers.
Vergleichbar mit den "Farbkleckse" und Schnittmarken bei Drucksachen
(z.t. zu Sehen auf der Unterseite v. Tetrapacks oder Klebelaschen bei
Kartonverpackungen)
Diese Kontrollmuster lassen sich begutachten, auch mit destruktiven
Tests, und so auf die Güte der Produktion schliessen. Die
Qualifikationstests am Produkt können dann vorsichtiger oder "härter"
ausfallen (schlimmstefalls weggelassen werden, wenn es sich ergibt dass
der ganze Durchlauf Auschuss wäre).
Bei Zigtausende Dioden pro Wafer werden wenige einzele auch f.
destruktive Tests geopfert, um gesicherte Ergebnisse zu belegen.
Vielen Dank an alle, für die aufschlussreiche Diskusion.
Wie verhält es sich im Gegensatz hierzu mit der FR-Diode BY500, da sind
ja unterschiedliche Schaltgeschwindigkeiten bei verschiedenen
Spannungen?
Kommen diese auch durch Fertigungstoleranzen zustande?
Anfänger17 schrieb:> Vielen Dank an alle, für die aufschlussreiche Diskusion.>> Wie verhält es sich im Gegensatz hierzu mit der FR-Diode BY500, da sind> ja unterschiedliche Schaltgeschwindigkeiten bei verschiedenen> Spannungen?> Kommen diese auch durch Fertigungstoleranzen zustande?
Hier werden unterschiedliche Wafer gefertigt.
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