什麼是半導體模塊
『壹』 變流功能的半導體模塊是什麼意思
半導體製程實務上有四個關鍵,也可以是四大模塊:
1.光罩製程:將線路設計模式化的角色;
2.芯圓製程:將線路模式具體化的角色;
3.封裝製程:處理芯圓至晶元化的角色;
4.終測製程:明確線路的功能化的角色;
『貳』 IC模塊是什麼意思
IC就是半導體元件產品的統稱,包括:
集成電路(integrated circuit,縮寫:IC)
二,三極體.
特殊電子元件. 再廣義些版講還涉及所有的電權子元件,像電阻,電容,電路版/PCB版,等許多相關產品. IC按功能可分為:數字IC、模擬IC、微波IC及其他IC,其中,數字IC是近年來應用最廣、發展最快的IC品種。數字IC就是傳遞、加工、處理數字信號的IC,可分為通用數字IC和專用數字IC。 集成電路又稱為IC,是在硅板上集合多種電子元器件實現某種特定功能的電路模塊。
『叄』 半導體基本概念
半導體是一種電導率在絕緣體至導體之間的物質,其電導率容易受控制,可作為信息處理的元件材料。從科技或是經濟發展的角度來看,半導體非常重要。很多電子產品,如計算機、行動電話、數字錄音機的核心單元都是利用半導體的電導率變化來處理信息。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等,而硅更是各種半導體材料中,在商業應用上最具有影響力的一種。
基本簡介
半導體
顧名思義:常溫下導電性能介於導體(conctor)與絕緣體(insulator)之間的材料,叫做半導體(semiconctor)。
物質存在的形式多種多樣,固體、液體、氣體、等離子體等等。我們通常把導電性和導電導熱性差或不好的材料,如金剛石、人工晶體、琥珀、陶瓷等等,稱為絕緣體。而把導電、導熱都比較好的金屬如金、銀、銅、鐵、錫、鋁等稱為導體。可以簡單的把介於導體和絕緣體之間的材料稱為半導體。與導體和絕緣體相比,半導體材料的發現是最晚的,直到20世紀30年代,當材料的提純技術改進以後,半導體的存在才真正被學術界認可。
半導體的分類,按照其製造技術可以分為:集成電路器件,分立器件、光電半導體、邏輯IC、模擬IC、儲存器等大類,一般來說這些還會被分成小類。此外還有以應用領域、設計方法等進行分類,雖然不常用,單還是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其規模進行分類的方法。此外,還有按照其所處理的信號,可以分成模擬、數字、模擬數字混成及功能進行分類的方法。
基本定義
電阻率介於金屬和絕緣體之間並有負的電阻溫度系數的物質。
半導體室溫時電阻率約在10E-5~10E7歐·米之間,溫度升高時電阻率指數則減小。
半導體材料很多,按化學成分可分為元素半導體和化合物半導體兩大類。
鍺和硅是最常用的元素半導體;化合物半導體包括Ⅲ-Ⅴ 族化合物(砷化鎵、磷化鎵等)、Ⅱ-Ⅵ族化合物(硫化鎘、硫化鋅等)、氧化物(錳、鉻、鐵、銅的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物組成的固溶體(鎵鋁砷、鎵砷磷等)。除上述晶態半導體外,還有非晶態的玻璃半導體、有機半導體等。
半導體(東北方言):意指半導體收音機,因收音機中的晶體管由半導體材料製成而得名。
本徵半導體
不含雜質且無晶格缺陷的半導體稱為本徵半導體。在極低溫度下,半導體的價帶是滿帶(見能帶理論),受到熱激發後,價帶中的部分電子會越過禁帶進入能量較高的空帶,空帶中存在電子後成為導帶,價帶中缺少一個電子後形成一個帶正電的空位,稱為空穴。導帶中的電子和價帶中的空穴合稱電子 - 空穴對,均能自由移動,即載流子,它們在外電場作用下產生定向運動而形成宏觀電流,分別稱為電子導電和空穴導電。這種由於電子-空穴對的產生而形成的混合型導電稱為本徵導電。導帶中的電子會落入空穴,電子-空穴對消失,稱為復合。復合時釋放出的能量變成電磁輻射(發光)或晶格的熱振動能量(發熱)。在一定溫度下,電子 - 空穴對的產生和復合同時存在並達到動態平衡,此時半導體具有一定的載流子密度,從而具有一定的電阻率。溫度升高時,將產生更多的電子 - 空穴對,載流子密度增加,電阻率減小。無晶格缺陷的純凈半導體的電阻率較大,實際應用不多。
分立功率器件按照功率的大小劃分為大功率半導體器件和中小功率半導體器件。具體來說,大功率晶閘管專指承受電流值在200A 以上的晶閘管產品;大功率模塊則指承受電流25A 以上的模塊產品;大功率IGBT、MOSFET 指電流超過50A 以上的IGBT、MOSFET 產品。
1956 年美國貝爾實驗室(Bell Lab)發明了晶閘管,國際上,70 年代各種類型的晶閘管有了很大發展,80 年代開始加快發展大功率模塊,同時各種大功率半導體器件在歐美日有很大的發展,90 年代IGBT 等全控型器件研製成功並開始得到應用。
在國內,60 年代晶閘管研究開始起步,70 年代研製出大功率的晶閘管,80年代以來,大功率晶閘管在中國得到很大發展,同時開始研製模塊;本世紀以來,開始少量引進超大功率晶閘管(含光控晶閘管)技術;近年來國家正在逐步引進IGBT、MOSFET 技術。中國宏觀經濟的不斷成長,帶動了大功率半導體器件技術的發展和應用的不斷深入。
晶閘管、模塊、IGBT 的發明和發展順應了電力電子技術發展的不同需要,是功率半導體發展歷程中不同時段的重要標志產品,他們的應用領域、應用場合大部分不相同,小部分有交叉。在技術不斷發展和工藝逐步改善的雙重推動下,[1]大功率半導體器件將向著高電壓、大電流、高頻化、模塊化、智能化的方向發展。在10Khz 以下、大功率、高電壓的場合,大功率晶閘管和模塊具有很強的抗沖擊能力及高可靠性而占據優勢,同時又因成本較低、應用簡單而易於普及。在10Khz 以上、中低功率場合,IGBT、MOSFET 以其全控性、適用頻率高而占據優勢。
『肆』 半導體模塊的常用參數
半導體激光器的常用參數可分為:波長、閾值電流Ith 、工作電流Iop 、垂直發散角θ⊥、水平發散角θ∥、監控電流Im 。
(1)波長:即激光管工作波長,目前可作光電開關用的激光管波長有635nm、650nm、670nm、激光二極體690nm、780nm、810nm、860nm、980nm等。
(2)閾值電流Ith :即激光管開始產生激光振盪的電流,對一般小功率激光管而言,其值約在數十毫安,具有應變多量子阱結構的激光管閾值電流可低至10mA以下。
(3)工作電流Iop :即激光管達到額定輸出功率時的驅動電流,此值對於設計調試激光碟機動電路較重要。
(4)垂直發散角θ⊥:激光二極體的發光帶在垂直PN結方向張開的角度,一般在15?~40?左右。
(5)水平發散角θ∥:激光二極體的發光帶在與PN結平行方向所張開的角度,一般在6?~ 10?左右。
(6)監控電流Im :即激光管在額定輸出功率時,在PIN管上流過的電流。
激光二極體在計算機上的光碟驅動器,激光列印機中的列印頭,條形碼掃描儀,激光測距、激光醫療,光通訊,激光指示等小功率光電設備中得到了廣泛的應用,在舞台燈光、激光手術、激光焊接和激光武器等大功率設備中也得到了應用。
『伍』 半導體模塊的模塊功率
半導體模塊激光器的功率從幾瓦到幾千瓦不等。激光打標機常用50W、75W、100W半導體模塊。對於端面泵浦的半導體模塊則一般使用幾瓦。最高一般採用20W
『陸』 半導體模塊的因素
半導抄體光電器件的工作波長是和製作器件所用的半導體材料的種類相關的。半導體材料中存在著導帶和價帶,導帶上面可以讓電子自由運動,而價帶下面可以讓空穴自由運動,導帶和價帶之間隔著一條禁帶,當電子吸收了光的能量從價帶跳躍到導帶中去時,就把光的能量變成了電,而帶有電能的電子從導帶跳回價帶,又可以把電的能量變成光,這時材料禁帶的寬度就決定了光電器件的工作波長。材料科學的發展使我們能採用能帶工程對半導體材料的能帶進行各種精巧的裁剪,使之能滿足我們的各種需要並為我們做更多的事情,也能使半導體光電器件的工作波長突破材料禁帶寬度的限制擴展到更寬的范圍。
『柒』 半導體模塊的模塊特點
半導體模塊工作原理是激勵方式,利用半導體物質(既利用電子)在能帶間躍專遷發光,用半導體晶體屬的解理面形成兩個平行反射鏡面作為反射鏡,組成諧振腔,使光振盪、反饋、產生光的輻射放大,輸出激光。
半導體模塊激光器優點是體積小,重量輕,運轉可靠,耗電少,效率高等特點
『捌』 半導體模塊的原理
半導體激光器人通常也叫半導體模塊。
其工作原理是,通過一定的激勵方式,在半導回體物質的答能帶(導帶與價帶)之間,或者半導體物質的能帶與雜質(受主或施主)能級之間,實現非平衡載流子的粒子數反轉,當處於粒子數反轉狀態的大量電子與空穴復合時,便產生受激發射作用.半導體激光器的激勵方式主要有三種,即電注入式,光泵式和高能電子束激勵式.電注入式半導體激光器,一般是由GaAS(砷化鎵),InAS(砷化銦),Insb(銻化銦)等材料製成的半導體面結型二極體,沿正向偏壓注入電流進行激勵,在結平面區域產生受激發射.光泵式半導體激光器,一般用N型或P型半導體單晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物質,以其他激光器發出的激光作光泵激勵.高能電子束激勵式半導體激光器,一般也是用N型或者P型半導體單晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物質,通過由外部注入高能電子束進行激勵.在半導體激光器件中,目前性能較好,應用較廣的是具有雙異質結構的電注入式GaAs二極體激光器.
『玖』 半導體模塊的介紹
半導體模塊是以一定的半導體材料做工作物質而產生受激發射作用的器件。是半導體激光器裡面的一部分。