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半导体二次配施工培训资料一、培训目标本培训资料旨在帮助学员了解和掌握半导体二次配施工的基本知识、技能和安全注意事项，提高施工效率和质量，确保工程安全可靠。
二、培训内容1.半导体基础知识介绍半导体的基本概念、性质和应用，为后续的二次配施工提供理论支持。
2.二次配施工流程详细介绍二次配施工的流程，包括设计、选材、加工、安装、调试等环节，使学员全面了解施工过程。
3.半导体设备及元件介绍常见的半导体设备及元件的种类、特性及使用方法，使学员能够根据施工需要进行合理的选型和应用。
4.施工安全与质量控制强调施工过程中的安全注意事项，介绍质量控制的方法和标准，提高学员的安全意识和质量意识。
5.实际操作与案例分析通过实际操作和案例分析，使学员掌握二次配施工的技能和方法，提高解决实际问题的能力。
三、培训方法1.理论授课：通过讲解、演示和图示等方式，使学员全面了解半导体二次配施工的基本知识和技能。
2.实践操作：结合实际工程案例，指导学员进行二次配施工的实际操作，提高学员的动手能力和解决问题的能力。
3.案例分析：通过对实际案例的分析和讨论，加深学员对二次配施工的理解和掌握，提高学员的判断能力和创新能力。
4.自学与研讨：鼓励学员自主学习和交流研讨，促进学员之间的互动与合作，提高学习效果。
四、培训效果评估1.课堂表现：观察学员在课堂上的表现，评估学员的学习态度和知识掌握情况。
2.作业完成情况：检查学员课后作业的完成情况，评估学员对所学知识的理解和应用能力。
3.实操考核：对学员进行实际操作的考核，评估学员的动手能力和解决问题的能力。
4.综合评估：综合评估学员在理论学习、实践操作、案例分析和自学研讨等方面的表现，给出最终的培训效果评估结果。
半导体放电管和气体放电管的基础知识气体放电管的结构及特性开放型气体放电管放电通路的电气特性主要取决于环境参数,因而工作的稳定性得不到保证.为了提高气体放电管的工作稳定性，目前的气体放电管大都采用金属化陶瓷绝缘体与电极进行焊接技术，从而保证了封接的外壳与放电间隙的气密性，这就为优化选择放电管中的气体种类和压力创造了条件，气体放电管内一般充电极有氖或氢气体。
气体放电管的各种电气特性，如直流击穿电压、冲击击穿电压、耐冲击电流、耐工频电流能力和使用寿命等，能根据使用系统的要求进行调整优化.这种调整往往是通过改变放电管内的气体种类、压力、电极涂敷材料成分及电极间的距离来实现的.气体放电管有二极放电管及三极放电管两种类型.有的气体放电管带有电极引线，有的则没有电极引线。
从结构上讲，可将气体放电管看成一个具有很小电容的对称开关，在正常工作条件下它是关断的,其极间电阻达兆欧级以上。
当浪涌电压超过电路系统的耐压强度时，气体放电管被击穿而发生弧光放电现象，由于弧光电压低，仅为几十伏，从而可在短时间内限制了浪涌电压的进一步上升.气体放电管就是利用上述原理来限制浪涌电压，对电路起过压保护作用的。
随着过电压的降低，通过气体放电管的电流也相应减少.当电流降到维持弧光状态所需的最小电流值以下时,弧光放电停止，放电管的辉光熄灭。
气体放电管主要用来保护通信系统、交通信号系统、计算机数据系统以及各种电子设备的外部电缆、电子仪器的安全运行.气体放电管也是电路防雷击及瞬时过压的保护元件。
气体放电管具有载流能力大、响应时间快、电容小、体积小、成本低、性能稳定及寿命长等特点；缺点是点燃电压高,在直流电压下不能恢复截止状态，不能用于保护低压电路，每次经瞬变电压作用后，性能还会下降。
半导体放电管也称固体放电管是一种PNPN元件,它可以被看作一个无门电极的自由电压控制的可控硅，当电压超过它的断态峰值电压或称作雪崩电压时，半导体放电管会将瞬态电压箝制到元件的开关电压或称转折电压值之内。
半导体二极管3.PN结原理当N型半导体和P型半导体用特殊工艺结合在一起时，由于P 型半导体中空穴浓度高、电子浓度低，而N型半导体中电子浓度高、空穴浓度低，因此在交界面附近电子和空穴都要从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
P区的空穴要扩散到N区，且与N区的电子复合，在P区一侧就留下了不能移动的负离子空间电荷区。
同样，N区的电子要扩散到P区，且与P区的空穴复合，在N区一侧就留下了不能移动的正离子空间电荷区。
空间电荷区形成了一个方向由N区指向P 区的电场，电场的作用是阻碍多数载流子的继续扩散。
这种动态稳定的结构称之为PN结。
当加入外电场时动态平衡被打破，略讲PN 结单向导电性，即正偏(P接“＋”，N接“－”)时，正向电流大；反偏(P接“－”，N接“＋”)时，反向电流小。
二、半导体二极管（20分钟）1.二极管概述利用PN结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器件——半导体二极管。
半导体二极管又称晶体二极管。
几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管。
结构半导体二极管是由一个PN结加上电极引线和外壳封装而成。
P区引出的电极称为阳极，或叫正极，用A表示；N区引出的电极称为阴极,或叫负极,用K表示。
半导体二极管的外形与符号符号半导体二极管在电路中的符号如上图所示，箭头指向表示二极管正向导通时电流的方向。
分类按结构的不同来分，可分为点接触型和面接触型；若按应用场合的不同来分，可分为整流二极管、稳压二极管、检波二极管、限幅二极管、开关二极管、发光二极管等；若按功率的不同可分为小功率、中功率和大功率；若按制作材料的不同，可分为锗二极管和硅二极管等。
为学生展示几种常见二极管本节的重难点主要就在二极管的外部特性。
通过二极管的检测加深理解二极管单向导电特性。
通过知识拓展了解二极管的作用引发兴趣。
重点练习恒压降模型的分析方法。
我们已经知道了PN结具有单向导电性，但是二极管具体的外部特性是怎样的呢？下面给出二极管的伏安特性曲线。
外延基础知识一、基本概念能级：电子是不连续的，其值主要由主量子数N决定，每一确定能量值称为一个能级。
能带：大量孤立原子结合成晶体后，周期场中电子能量状态出现新特点：孤立原子原来一个能级将分裂成大量密集的能级，构成一相应的能带。
（晶体中电子能量状态可用能带描述）导带：对未填满电子的能带，能带中电子在外场作用下，将参与导电，形成宏观电流，这样的能带称为导带。
价带：由价电子能级分裂形成的能带，称为价带。
（价带可能是满带，也可能是电子未填满的能带）直接带隙：导带底和价带顶位于K空间同一位置。
间接带隙：导带底和价带顶位于K空间不同位置。
同质结：组成PN结的P型区和N型区是同种材料。
（如红黄光中的：GaAs上生长GaAs,蓝绿光中：U(undope)－GaN上生长N(dope)－ GaN）异质结：两种晶体结构相同，晶格常数相近，但带隙宽度不同的半导体材料生长在一起形成的结，称为异质结。
（如蓝绿光中：GaN上生长Al GaN）超晶格（superlatic）：由两种或两种以上组分不同或导电类型各异的超薄层（相邻势阱内电子波函数发生交迭）的材料，交替生长形成的人工周期性结构，称为超晶格材料。
量子阱(QW)：通常把势垒较厚，以致于相邻电子波函数不发生交迭的周期性结构，称为量子阱（它是超晶格的一种）。
二、半导体1.分类：元素半导体：Si 、Ge化合物半导体：GaAs、InP、GaN(Ⅲ-Ⅴ)、ZnSe(Ⅱ-Ⅵ)、SiC2.化合物半导体优点：a.调节材料组分易形成直接带隙材料，有高的光电转换效率。
（光电器件一般选用直接带隙材料）b.高电子迁移率。
c.可制成异质结，进行能带裁减，易形成新器件。
3.半导体杂质和缺陷杂质：替位式杂质（有效掺杂）间隙式杂质缺陷：点缺陷：如空位、间隙原子线缺陷：如位错面缺陷：（即立方密积结构里夹杂着少量六角密积）如层错4.外延技术LPE：液相外延，生长速率快，产量大，但晶体生长难以精确控制。
（普亮LED常用此生长方法）MOCVD（也称MOVPE）：Metal Organic Chemical Vapour Deposition金属有机汽相淀积,精确控制晶体生长，重复性好，产量大，适合工业化大生产。
2SA系列三极管参数SA系列三极管是一类常用的电子元器件，可以用于放大信号、开关电路和稳压等应用。
下面将详细介绍2SA系列三极管的参数。
1.电流增益（hFE）：电流增益指的是三极管中的电流放大倍数，通常用hFE表示。
它是指在特定的工作条件下，基极电流与集电极电流之比。
2SA系列三极管的电流增益范围通常在40到800之间。
2. 最大集电极电流（IC max）：最大集电极电流是指在规定的工作条件下，三极管可以承受的最大电流值。
2SA系列三极管的最大集电极电流一般在0.5A到1.5A之间。
3. 最大集电极-基极电压（VCEO max）：最大集电极-基极电压是指在规定的工作条件下，三极管可以承受的最大电压值。
2SA系列三极管的最大集电极-基极电压一般在30V到120V之间。
4. 最大集电极-发射极电压（VCES max）：最大集电极-发射极电压是指在规定的工作条件下，三极管可以承受的最大电压值。
2SA系列三极管的最大集电极-发射极电压一般在30V到120V之间。
5. 最大功耗（P max）：最大功耗是指在规定的工作条件下，三极管可以承受的最大功耗。
2SA系列三极管的最大功耗一般在0.4W到1W之间。
6.封装形式：2SA系列三极管常见的封装形式有TO-92、SOT-23等。
不同的封装形式适用于不同的应用场合，具有不同的尺寸和散热能力。
7.工作温度范围：2SA系列三极管的工作温度范围一般在-55°C到+150°C之间。
温度对三极管的性能有重要影响，需要在规定的温度范围内使用，避免超过极限温度。
8.应用领域：2SA系列三极管广泛应用于电子设备中的放大器、开关电路和稳压电路等。
它们可以放大微弱的信号，控制电流开关，及稳定电源输出等任务。
综上所述，2SA系列三极管具有多种参数，包括电流增益、最大集电极电流、最大集电极-基极电压、最大集电极-发射极电压、最大功耗、封装形式、工作温度范围和应用领域。
2SA器件相关知识培训内容一、2SA器件相关术语及基本特性；二、器件制造工艺介绍；三、产品品质控制方法；四、器件常规检测方法及参考标准；五、使用的标准与国际标准符合性介绍；六、器件寿命分析；七、器件保存和使用的注意事项。
一、2SA器件相关术语及基本特性1、产品名称：过电压保护用半导体管。
简称：半导体放电管，也有称固体放电管。
2、2SA110-J型号说明：“2”——器件的电极数目“SA”——过电压保护用半导体管（Semiconductor arrester for the over-voltage protection of telecommunications installations）“110”——产品系列号“J”——表示夹持安装3、过电压保护用半导体管的定义：当在两个电极上施加的电压超过额定值时迅速变成低阻（导通）状态，电压撤消后又恢复成高阻状态且正反特性一致的器件。
相关语术：最高限制电压——在规定上升速率的电压冲击下半导体管上允许出现的最高电压。
不动作电压——半导体放电管保持高阻状态时所能承受的最高电压。
标称冲击电流——半导体放电管正常工作所允许通过的额定脉冲电流（峰值）。
标称工频电流——半导体放电管正常工作时所允许通过的频率为50HZ的额定交流电流（有效值）4、SA110-J型放电管的结构如图1所示：图11——上、下两个电极；2——封装材料（环氧树脂）；3——半导体芯片放电管的电性能是由半导体芯片生成的。
半导体放电管芯片的结构如图2所示：图2 图3根据芯片结构图可以画出等效电路图3图2中P1和P11、P2和P22实际上是同一工艺步骤形成的相同区域，为了清楚分析而特定划分开的。
当外加电压施于A1、A2两电极之间，设若A1为正电压，A2为负电压时，PN结J1为正向偏置，呈低阻抗，而PN结J2为反向偏置，呈高阻抗。
此时所有的晶体管Q1~Q4皆被截止。
放电管呈开路状态。
但是当外加电压不断增高，达到和超过PN结J2的击穿电压V BR时，J2立即发生雪崩击穿，有电流通过P2和P22区域并在其上产生电压降。
当P22与N2间结上的电压差接近0.6V时，Q2晶体管的发射极N2有电子注入基区P22，晶体管Q2开始动作并有放大作用。
电流经过反复放大，于是Q1、Q2迅速进入深饱和区，使A1与A2之间导通，其间的残压可达到3.5V以下，外加的高电压迅即释放。
从而起到过电压保护作用，随着外加高电压泄放完毕，晶体管重又自动恢复到截止状态。
由于放电管芯片结构上上下完全对称，因此，反过来A1端为负、A2端为正，动作过程与上述完全类似。
半导体放电管伏安特性曲线如图4所示：图4V BR——标称导通电压、V BO——最高限制电压V T——导通后残压I H——维持电流（续流）二、2SA器件制造工艺介绍：2SA器件制造可分为两大部分：前工序芯片制造和后工序芯片封装。
前工序大致有以下主要工艺：1、硅片材料制备：采用一定电阻率的单晶棒，切割成300~400um厚圆片，经研磨抛光，使硅片表面光亮如镜。
2、外延：就是在一定条件下，在一块制备好的硅片衬底上，沿其原来的结晶轴方向，生产一层导电类型、电阻率、厚度和晶格结构完整性都符合要求的新单晶层。
3、氧化：在硅表面氧化生产一层SiO2膜，作为扩散时的掩蔽膜。
4、扩散：在衬底硅片上设定的区域掺入一定的浓度和深度的杂质。
5、光刻：是一种图形复印和腐蚀相结合的精密加工技术。
目的就是按照设计要求，在SiO2膜上刻蚀出与掩模版完全对应的几何图形，一般经过涂胶、曝光、显影、坚膜、腐蚀和去胶与步骤。
6、表面钝比：就在芯片表面覆盖一层保护膜，避免周围环境气氛和其它因素对器件的影响，对器件的性能稳定起很大作用。
7、电极制备。
后工序大致有以下主要工艺：1、装配：把半导体芯片、电极、焊片在石墨模中组装成一体。
2、烧结：把装配好的器件通过烧结炉把芯片与电极焊接成一体。
3、封装：通过环氧树脂把芯片裹封起来，然后高温固化成形，对芯片电性能起到保护作用。
同时增强产品的机械强度。
4、高温老化：通过常时间高温储存，使少量有缺陷的芯片加速早期失效，使产品性能趋向稳定。
5、第一次测试分选：按照企业内控标准，对每批次所有产品各项电性能进行全面测试，来判别每个产品是否合格，然后剔出不合格产品。
6、常温储存：目的也是使产品性能趋于稳定，早期失效产品显露出来。
7、第二次复测：分选出早期失效产品。
8、包装：对检验合格的产品，按照一定数量进行包装，以便储存，搬运和计数。
标明产品型号、生产批号、数量、出厂日期。
三、器件品质控制方法：品质控制主要对环境、原材料、检测设备、生产工艺的控制，还包括质量管理。
影响半导体器件成品率的质量的重要原因之一是来自环境各种形式的污染，生产中主要的污染来源有：（1）环境中的灰尘及有害气体。
（2）工作人员携带的灰尘、毛发、皮屑、手汗、烟雾等。
（3）化学试剂中的微粒和金属离子。
（4）去离子水未达到规范要求。
（5）气体中含水量或含氧量不合要求。
（6）与芯片直接接触的工装、设备、器皿所引入的金属杂质、碱金属杂质、有机物等。
规定半导体工业的净化要求与宇航、精密仪器、医药等方面标准统一，净化标准定为三级：Ⅰ级环境。
要求大于0.5um微粒超过3.5个/升，大于5.0um微粒数等于零。
Ⅱ级环境.要求大于或0.5um的微粒不超过350个/升，大于5um的微粒不超过2.3个/升。
Ⅲ级环境要求大于0.5um 的微粒不超过3500个/升，大于5um微粒不超过25个/升。
前工序芯片的生产主要在Ⅰ、Ⅱ级环境中，后工序封装测试可在Щ级环境中进行。
为了控制微粒污染并保证一定的温度、湿度，是通过普通空调房（Ⅲ级），净化室（Ⅱ级），超净化工作台（Ⅰ级），等逐级实现所要求的净化条件。
原材料的缺陷也是影响产品的合格率的重要原因之一，相对于后工序封装来说，主要有半导体芯片、电极、封装环氧树脂和生产用气体。
芯片是最主要的原材料，不能把不合格的芯片通过封装制成合格的器件。
我们只有扩大对芯片的抽样检测来提高对芯片的检测水平（由于芯片特殊性，不能对所有芯片进行全检），保证质量不合格的批次不流到生产中，对合格的芯片在投入生产之前采用密封恒温干燥箱进行储存。
电极的质量对放电管器件质量影响也较大，电极的外形尺寸直接影响到用户的安装，内部尺寸影响到产品的合格率，电极的镀层会影响外观还会影响芯片的焊接。
完好的生产设备和精确的测试仪器是生产合格产品的前提，所有测试仪器都在规定的时期内进行计量认证合格才能使用，所有测试和试验仪器都有两台以上来自不同的生产厂家，最大限度克服由于测试仪器在生产中出现的损坏和某些不可见的误差，造成对产品合格判别准确性的影响。
工艺控制是指在关键性环节进行测量和目检，并对检测的内容进行统计分析，来修正工艺。
只有良好的工艺控制才能得到高成品率和高可靠性的产品，任何成熟的工艺都是相对于该器件当时发展水平，我们在保证现有的稳定和可靠的条件下，不断地改进工装和自动化程度，来提高产品的稳定可靠性和生产效率。
质量管理是产品品质的保证，我们公司根据国际标准ISO9001：2000的规定要求建立了本公司的质量管理体系，并已通过ISO9001的认证。
该体系确定质量方针：粒粒精品、精益求精、信誉至上、服务周到；体系确定的质量目标：产品交验合格率100%、交货延迟率为0、成品合格率94%。
围绕质量方针和质量目标的实施和落实，建立了一系列控制程序。
通过一年多的运行，质量目标都已达到。
四、器件检测方法及参考标准产品制成后第一次检测：最高限制电压、不动作电压、绝缘电阻三项电参数实行电脑全自动测试分选，器件耐工频电流试验、冲击电流试验、电流变化试验、冲击恢复试验以及失效模式失验和极间电容测试是采用抽样试验测试。
产品出库前第二检测（复测）：对产品不动作电压、绝缘电阻两项参数进行电脑全自动分选。
检测标准是参考中华人民共和国通信行业标准YD/T940-1999《通信设备过电压保护用半导体》，制定了本公司的企业标准。
其中电参数指标严于部标。
五、半导体管和国际标准的符合性介绍我公司生产的半导体管符合YD/T 940—1999《通信设备过电压保护用半导体管》标准。
YD/T 940—1999《通信设备过电压保护用半导体管》标准是根据国际电信联盟电信标准化部ITU-T建议K.28《电信设备保护用半导体保安单元的特性》（1993年版）制定的，采用程度为非等效采用。
YD/T 940—1999标准与ITU-T建议K.28的差异1、最高限制电压建议K.28在最高限制电压技术指标中给出了电压上升速率为100V/s 至100KV/s 、100V/μs和1KV/μs 的三种测试条件，其要求均为不大于400V 。
根据我国通信路经常受到电力线路干扰的情况，YD/T 940—1999标准将电压上升速率为100KV/s 的最高限制电压要求由400V 调整为260V 。
另外经过试验验证并考虑到可操作性因素，选取100KV/s 和1KV/us 两种电压上升速率，选取上述两种电压上升速率是分别考虑了器件的防工频过电压和防雷电过电压的能力，其中工频电压的上升速率是由以下的计算得出的： 假设样品的最高限制电压标称值VBO=230V ，工频电压220Vrms ，频率50Hz ，其峰值VP=2×220V ，则有：VBO=V psinωt)(65.2arcsin 1ms Vp Vbo t ==ω 电压上升速率=Vbo/t=87.0 (kV/s)考虑到工频电压的波动，应选取100KV/s 的上升速率作为测试条件。
在试验方法上，为了保证试验时样品能够达到完全击穿，建议K.28规定的试验电流为10A至100A 。
经过试验研究，发现1A 的试验电流已经足以使现有的元器件完全击穿。
因为本项试验并非考核样品的耐电流能力，为了确保试验进行时样品不受到意外损坏，将试验电流减小。
2、不动作电压 建议K.28中规定的不动作电压要求为265V ，它是根据交换设备的振铃电压、直流馈电电压和工频感应电压之和设定的。
由于工频感应电压并非正常工作电压，而是一种过电压干扰，对于能够自恢复的过电压保护元器件而言，是允许动作并应当起保护作用的，YD/T 940—1999标准不考虑工频感应电压并将不动作电压要求作了相应的调整。
通过试验验证，在样品未动作时，其电流均小于1mA ，而建议K.28规定判别样品动作与否的电流为20mA ，此电流值仍将可能对被保护设备造成影响，故将检验不动作电压的电流值作相应调整。
另外，建议K.28中规定试验使用的斜角波为100V/s 至100KV/s ，YD/T 940—1999标准确定为100KV/s ，理由上节。
3、绝缘电阻 建议K.28中提供了50V 、100V 和200V 三种测试电压及相应的绝缘电阻要求，并注明200V的测试电压是为特殊用途的线路考虑的。
