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瞬态电压抑制二极管可靠性筛选工艺研究

瞬态电压抑制二极管可靠性筛选工艺研究

作者：周廷荣电子科技大学

学位级别：硕士

瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppression Diode)简称TVSD。它是为了解决电子设备中电路通断、静电放电以及电磁干扰产生的电压瞬变和电流浪涌等问题而设计出的一种高性能保护用器件,是电子电路中最重要的电子元器件之一,已... 详细信息

瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppression Diode)简称TVSD。它是为了解决电子设备中电路通断、静电放电以及电磁干扰产生的电压瞬变和电流浪涌等问题而设计出的一种高性能保护用器件,是电子电路中最重要的电子元器件之一,已广泛地应用于各种民用和军用电子产品中。特别是在航天、航空和军用装备等领域的应用中,对其可靠性的要求已变得越来越高了。产品在使用时发生失效,可能会造成非常严重的损失,甚至于会造成人员伤亡。而可靠性筛选可以发现工艺不良情况或缺陷产品,剔除具有潜在缺陷的零部件或产品,淘汰早期失效期产品,降低提交批产品失效率,协助完善产品的设计和生产工艺控制,提高产品的质量和可靠性水平。可靠性筛选是现代高科技电子产品生产中普遍采用的一种质量与可靠性保证方法。本文正是针对瞬态电压抑制二极管的可靠性筛选问题,以设计研发、批量生产、维持与改进等阶段中可靠性筛选的应用为主要研究对象,在深入分析瞬态电压抑制二极管可靠性筛选的基本原理、作用和条件的基础上,对瞬态电压抑制二极管的零部件可靠性筛选、封装前的可靠性工艺控制、封装后的可靠性筛选、可靠性筛选程序、使用可靠性等问题作了创新性和探索性的研究。

关键词：瞬态电压抑制二极管 TVSD 可靠性筛选工艺

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瞬态电压抑制二极管的概述和展望

电子设计工程 2016年第24期24卷 108-112页

作者：杨尊松王立新肖超陆江李彬鸿中国科学院大学中国科学院微电子研究所中国科学院硅器件技术重点实验室北京100029

文中基于推进我国瞬态电压抑制二极管(TVS)自主研发能力的目的,通过调研TVS的发展历程及近年的研究热点,综述了TVS的制备工艺和主要结构。同时,介绍了TVS的工作机制和主要参数,并重点描述了近年来国际上TVS在低压低电容和低漏电流方面... 详细信息

文中基于推进我国瞬态电压抑制二极管(TVS)自主研发能力的目的,通过调研TVS的发展历程及近年的研究热点,综述了TVS的制备工艺和主要结构。同时,介绍了TVS的工作机制和主要参数,并重点描述了近年来国际上TVS在低压低电容和低漏电流方面所取得的理论和技术突破。最后提出了TVS的低压集成化等发展趋势。

关键词：瞬态电压抑制二极管 TVS 研究现状

高功率下的可变电容与瞬态电压抑制二极管的非线性特性研究

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高功率下的可变电容与瞬态电压抑制二极管的非线性特性研究

作者：张舵浙江大学

学位级别：硕士

随着通信终端功率增加和频率提高,可变电容二极管和瞬态电压抑制二极管（TVS）的非线性特性将会在电子电路中表现地越发强烈,这将会给射频终端的设计带来挑战。传统的微波分析方法已经不太适用于分析上述器件的非线性特性,如何准确快速... 详细信息

随着通信终端功率增加和频率提高,可变电容二极管和瞬态电压抑制二极管（TVS）的非线性特性将会在电子电路中表现地越发强烈,这将会给射频终端的设计带来挑战。传统的微波分析方法已经不太适用于分析上述器件的非线性特性,如何准确快速的预测该类非线性器件的输出是一个难题。非线性器件的研究一直是电路理论中的一个重要课题。本文主要开展可变电容二极管和瞬态电压抑制二极管进行建模研究,首先从可变电容二极管的电容可调原理和瞬态电压抑制二极管的非线性产生原理出发,分别从机理上分析了其产生非线性特性的物理机理,并在这一基础上展开了假设、提出模型和参数拟合,成功的建立了有效精确的模型来模拟可变电容二极管和瞬态电压抑制二极管器件的非线性特性。本文涵盖如下主要研究内容成果:针对可变电容二极管非线性特性问题,本文首先在数学上预测了其非线性特性的表现方式,并通过实验验证了数学推导的正确性。在此基础上,提出了简单有效的模型,并给出了负载上的谐波的数学表达式,并利用摄动法对对这一表达式进行补充,准确预测了所有可能的弱非线性的输出。并做了复阻抗的仿真验证实验,证明了这种方法可以很好地适用于工程实践。针对瞬态电压抑制二极管非线性特性问题,本文从黑盒模型的角度出发,首先从其电路原理设计图成功提取了X参数,并在此基础上地训练了一个RNN神经网络模型用以拟合输入输出情况,做到了快速准确地预测输出,减少了冗长的微波测试工作。最后,本文以可变电容的参数拟合为例,给出了一个系统且详细地实际工程测试方案。在利用去嵌入的方法去除PCB板的影响后,通过一次参数提取和三次拟合,获得了模型所需的参数。在参数拟合过程中,本文创造性地提出将产生基波的参数和产生谐波的参数分开,先拟合基波参数,再拟合谐波参数,这一方法有效的降低了拟合所需的时间并提高了结果的准确性。

关键词：可变电容瞬态电压抑制二极管非线性特性 X参数去嵌入

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火箭动力系统电子设备的雷电间接效应防护

航天器环境工程 2025年第1期42卷 29-38页

作者：巫源清杨一鸣林革西安空天引擎科技有限公司西安710000

随着火箭发射频次的提高,全天候发射的需求日益增长。为研究火箭动力系统电子设备在雷雨天气下的适应性,首先对火箭动力系统常见的电子设备进行了插脚注入试验。结果表明,与集成电路或精密仪器相关的接口对雷电敏感,需要采用雷电防护措... 详细信息

随着火箭发射频次的提高,全天候发射的需求日益增长。为研究火箭动力系统电子设备在雷雨天气下的适应性,首先对火箭动力系统常见的电子设备进行了插脚注入试验。结果表明,与集成电路或精密仪器相关的接口对雷电敏感,需要采用雷电防护措施。继而详细介绍了浮地电路和接壳电路的雷电防护电路设计方法,并提出了瞬态电压抑制二极管(TVS)的选型参数计算方法。最后通过试验验证了所设计的雷电防护电路的有效性,该电路能够将雷电间接效应降低到可接受的水平。该研究为掌握火箭的综合雷电防护技术,提高火箭全天候发射的可靠性和安全性提供了有力支持。

关键词：雷电防护雷电间接效应火箭动力系统瞬态电压抑制二极管插脚注入试验

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一种深度过流保护的新型Rogowski线圈研制

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高压电器 2017年第11期53卷 246-251页

作者：张璐孙蕾刘石邓俊国网陕西省电力公司电力科学研究院西安710100 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 国网浙江省电力公司电力科学研究院杭州310014

气体放电包含大量ns级上升沿m A级幅值的预放电电流,预放电完成后间隙击穿电流高达上kA。为了能安全、准确测量预放电电流,需研制一种新型Rogowski线圈。文中采用在自积分Rogowski线圈出口电阻两端并联贴片瞬态电压抑制二极管(transient... 详细信息

气体放电包含大量ns级上升沿m A级幅值的预放电电流,预放电完成后间隙击穿电流高达上kA。为了能安全、准确测量预放电电流,需研制一种新型Rogowski线圈。文中采用在自积分Rogowski线圈出口电阻两端并联贴片瞬态电压抑制二极管(transient voltage suppressor,TVS)的方案,研制了一种带深度过电流保护功能的新型Rogowski线圈。通过大量实验,对自积分电阻和过压保护器参数进行了优化选择,结果表明:满足电流测量灵敏度时,减小积分电阻值以拓宽线圈频带,电阻最优值为10~50Ω;过压保护器响应时间必须短于待测电流上升时间;确保线圈保护峰值电流大于回路最大击穿电流时,须尽量降低TVS的杂散电容,其值不超过0.5~1 nF。测试表明:新研制的Rogowski线圈既能准确测量上升沿小于5 ns的mA级小电流,又能在通过kA级大电流时有效保护后级设备。

关键词： Rogowski线圈纳秒脉冲小电流过流保护瞬态电压抑制二极管

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半导体桥火工品的防静电与防射频设计

爆破器材 2024年第1期53卷 30-35页

作者：袁玉红李军福周彬黄寅生南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 安徽红星机电科技股份有限公司安徽合肥231135 南京军事代表局驻蚌埠地区军事代表室安徽蚌埠233000

为提高半导体桥(SCB)火工品的防静电与防射频的双防能力,将静电加固器件瞬态电压抑制(TVS)二极管和射频加固器件负温度系数(NTC)热敏电阻同时集成入SCB火工品的结构中,并研究了上述组合器件对SCB火工品发火性能和抗电磁性能的影响规律... 详细信息

为提高半导体桥(SCB)火工品的防静电与防射频的双防能力,将静电加固器件瞬态电压抑制(TVS)二极管和射频加固器件负温度系数(NTC)热敏电阻同时集成入SCB火工品的结构中,并研究了上述组合器件对SCB火工品发火性能和抗电磁性能的影响规律。结果表明:集成防护器件后,SCB火工品的安全电流从1.2 A升至1.5 A;抗静电性能满足500 pF/500Ω/25 kV条件下不发火;在22μF/16 V的电容发火条件下,集成SCB火工品的平均爆发时间较SCB火工品增加了1.77μs。因此,该组合型防护器件可以在不改变SCB发火性能的基础上有效提高SCB的抗静电和抗射频的能力。

关键词：火工品电磁防护集成半导体桥瞬态电压抑制二极管射频加固器件负温度系数热敏电阻

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TVS对移动电话辐射杂散的影响研究

电力电子技术 2020年第6期54卷 95-98页

作者：符荣杰李杰伟雷康张海峰北京智芯微电子科技有限公司国家电网公司重点实验室电力芯片设计分析实验室北京100192 北京智芯微电子科技有限公司北京市电力高可靠性集成电路设计工程技术研究中心北京100192

此处旨在研究瞬态电压抑制二极管(TVS)非线性特性对移动电话DCS1800频段辐射杂散二次谐波发射的影响。通过使用传导射频(RF)信号注入的方法,对带有TVS的扬声器电路进行验证,得到传导杂散二次谐波数值;利用电路板搭建测试电路进行TVS的U-... 详细信息

此处旨在研究瞬态电压抑制二极管(TVS)非线性特性对移动电话DCS1800频段辐射杂散二次谐波发射的影响。通过使用传导射频(RF)信号注入的方法,对带有TVS的扬声器电路进行验证,得到传导杂散二次谐波数值;利用电路板搭建测试电路进行TVS的U-I曲线的测量验证,得到TVS的U-I曲线。实测结果表明不同厂家TVS所产生的杂散二次谐波的幅值大小不同,EPCOS要明显优于ST,低大约40 dB;不同厂家的TVS开启电压水平差异显著,EPCOS TVS开启电压高于25 V,ST TVS开启电压为16 V左右,EPCOS TVS要远高于ST TVS。TVS用于移动电话各功能模块的静电放电(ESD)防护时,尤其是天线附近区域时,可使用传导RF注入法和U-I曲线测量法进行验证评估,确保不影响辐射杂散谐波发射值。

关键词：瞬态电压抑制二极管非线性辐射杂散

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元器件与组件

今日电子 2016年第4期 64-65页

1000W功率表面安装单通道瞬态电压抑制二极管Powermite1 MUPT瞬态电压抑制(transient voltage suppression,TVS)二极管产品系列迎合飞机电气化、提高可靠性和燃油效率的市场趋势,从而推动了市场对具有更高功能性、更轻重量和更小体积,... 详细信息

1000W功率表面安装单通道瞬态电压抑制二极管Powermite1 MUPT瞬态电压抑制(transient voltage suppression,TVS)二极管产品系列迎合飞机电气化、提高可靠性和燃油效率的市场趋势,从而推动了市场对具有更高功能性、更轻重量和更小体积,并带有出色瞬态过电压事件保护功能之TVS解决方案的需求。这种新型TVS二极管是高度紧凑、表面安装的单通道1000W功率器件,具

关键词：肖特基势垒单通道整流器金属-半导体接触换向器仪器电源正向压降元器件瞬态电压抑制二极管表面安装组件功率器件

高防护电表中RS-485芯片的损伤与对策分析

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电子技术（上海） 2024年第8期53卷 5-6页

作者：唐振宁刘星张晓东上海贝岭股份有限公司上海200233 江阴长仪集团有限公司江苏214432

阐述高防护智能电表中RS-485芯片易出现损伤的原因,提出通过内置TVS管的方法对现有RS-485芯片进行可靠性提升。改进的RS-485芯片在满足需求的同时,具有抗干扰能力和卓越的性能。

关键词：电路设计 RS-485芯片瞬态电压抑制二极管静电释放