專利名稱：精密正向特性二極管互換組件及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體二極管及制造方法，特別是一種具有精密正向特性的半導(dǎo)體二極管互換組件及制造方法。
現(xiàn)有半導(dǎo)體二極管(包括單pN結(jié)二極管、順向串聯(lián)的多pN結(jié)二極管、由晶體管任意兩個(gè)極短接后構(gòu)成的二極管及其順向串聯(lián)后構(gòu)成的二極管)的正向特性具有很大的離散性，就其正向電壓毫伏值或正向電阻歐姆值而言，一般要離散百分之十左右。但是，對(duì)于精密電子線路及非電量(如溫度、流量、液位、濃度等)測(cè)量等，常常要求所使用的二極管應(yīng)具有精密的正向特性，如正向電壓值能夠精確到毫伏值以下或正向電阻值能夠精確到歐姆值以下等。為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有的方法有兩種一是挑選法，即從批量生產(chǎn)的二極管中挑選具有精密正向特性者。但由于這些二極管的正向特性離散大，所以可挑選的數(shù)量是有限的;二是電流補(bǔ)償法，即通過(guò)調(diào)整正向電流的大小獲得精密的正向特性。然而，由于這些二極管的正向特性離散大小不同，所以調(diào)整電流的大小也就不同。因此，這種方法很麻煩，而且當(dāng)調(diào)整電流過(guò)大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生自熱問(wèn)題。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種具有精密正向特性的半導(dǎo)體二極管互換組件及制造方法。
本發(fā)明的任務(wù)是采用如下方法實(shí)現(xiàn)的把具有離散性的二極管在一定的測(cè)試條件下測(cè)定它們的正向特性值(正向電壓值或正向電阻值等)，然后根據(jù)其大小，采用順向串聯(lián)組合的方法將它們配對(duì)，使每對(duì)二極管的正向特性值之和都相等，最后將各對(duì)二極管固定或進(jìn)行一體化封裝。
本發(fā)明方法適用于各種半導(dǎo)體材料的單pN結(jié)二極管、順向串聯(lián)的多pN結(jié)二極管、由晶體管任意兩個(gè)極短接后構(gòu)成的二極管及其順向串聯(lián)后構(gòu)成的二極管。
本發(fā)明二極管不僅具有精密的正向電流-電壓特性，而且具有精密的正向溫度特性和耗散特性。同時(shí)，它們?nèi)匀槐３种F(xiàn)有二極管所具有的其它特性，如單向?qū)щ姷?。因此，它們具有普遍的?shí)用價(jià)值應(yīng)用于電子線路，可以提高其精度;應(yīng)用于非電量(如溫度、流量、液位、濃度等)測(cè)量，可解決現(xiàn)有二極管因正向特性離散大(互換性差)而不能被普遍推廣使用的難題。
本發(fā)明方法的提出，為解決二極管正向特性的一致性提供了新的途徑。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)例如下

圖1是本發(fā)明硅二極管的電原理圖。
圖2是本發(fā)明硅二極管的正向電流-電壓特性圖。圖中虛線表示未進(jìn)行順向串聯(lián)組合時(shí)硅二極管的正向電流-電壓特性的離散情況;實(shí)線表示經(jīng)過(guò)順向串聯(lián)組合后得到的本發(fā)明硅二極管的正向電流-電壓特性曲線。
用電阻率為1.0-1.20Cm硅單晶制造的一批硅二極管，在恒定室溫和10uA電流下，測(cè)得其正向電壓為470-530mV，離散了60mV。造成這種離散的原因，來(lái)自單晶材料特性的離散及制造工藝的差異等。根據(jù)本發(fā)明方法，分別將正向電壓為470mV與530mV、471mV與529mV、472mV與528mV、……、498mV與502mV、499mV與501mV、500mV與500mV的硅二極管配對(duì)順向串聯(lián)組合。這樣，所有被配對(duì)順向串聯(lián)組合的硅二極管對(duì)具有相同毫伏數(shù)的正向電壓值，為1000mV;最后將各對(duì)硅二極管固定或進(jìn)行一體化封裝便構(gòu)成本發(fā)明硅二極管，其電原理圖及正向電流-電壓特性圖分別如圖1、圖2所示。由圖2可見(jiàn)，原來(lái)正向電流-電壓特性離散的硅二極管，經(jīng)過(guò)順向串聯(lián)組合后，得到了具有精密正向電流-電壓特性的硅二極管互換組件。
采用本發(fā)明方法，如果將上述正向特性離散的硅二極管的正向電壓值測(cè)定得更精確。則經(jīng)過(guò)順向串聯(lián)組合后，可得到更精密正向特性的硅二極管互換組件。
權(quán)利要求
1.一種具有精密正向特性的半導(dǎo)體二極管互換組件，其特征是由正向特性離散的二極管(包括單PN結(jié)二極管、順向串聯(lián)的多PN結(jié)二極管、由晶體管任意兩個(gè)極短接后構(gòu)成的二極管及其順向串聯(lián)后構(gòu)成的二極管)倆個(gè)倆個(gè)地順向串聯(lián)組合構(gòu)成的。
2.按權(quán)利要求1所述具有精密正向特性二極管互換組件，其特征是被順向串聯(lián)的兩個(gè)二極管中第一個(gè)二極管的正極為其正極，第二個(gè)二極管的負(fù)極為其負(fù)極，第一個(gè)二極管的負(fù)極與第二個(gè)二極管的正極相聯(lián)結(jié)。
3.按權(quán)利要求1、2所述具有精密正向特性二極管互換組件的制造方法，其特征是將正向特性離散的二極管，在一定的條件下測(cè)定它們的正向特性值(正向電壓值或正向電阻值等)，然后根據(jù)其大小，采用順向串聯(lián)組合的方法將它們配對(duì)，使每對(duì)二極管的正向特性值之和都相等，最后將各對(duì)二極管固定或進(jìn)行一體化封裝。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種具有精密正向特性的半導(dǎo)體二極管互換組件及制造方法。本發(fā)明二極管是由正向特性離散的二極管經(jīng)過(guò)順向串聯(lián)組合后構(gòu)成的?？蓮V泛用于精密電子線路及非電量測(cè)量等。本發(fā)明方法的提出，為解決二極管正向特性的一致性提供了新的途徑。
文檔編號(hào)H01L25/07GK1051461SQ89105200
公開(kāi)日1991年5月15日 申請(qǐng)日期1989年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月30日
發(fā)明者王吉玉 申請(qǐng)人:王吉玉