1.10 Конструктивное оформление диодов

Конструктивное оформление диодов зависит от мощности и частоты.

По мощности выпрямительные диоды делятся:

- маломощные I_ДОП ≤ 0,3 А;

- среднемощные 0,3 < I_ДОП ≤ 10 A;

- мощные I_ДОП > 10 А.

По частоте:

f_РАБ ≤ 100 кГц – Si – низкочастотные

f_РАБ ≤ 50 кГц – Ge – низкочастотные

f_РАБ < 300 MГц – Si – высокочастотные

f_РАБ > 300 MГц – сверхвысокочастотные

Диоды выпускаются в металлостеклянных, пластмассовых, металлопластмассовых, металлокерамических корпусах и бескорпусные.

1.10.1 Конструкция низкочастотных диодов

1. Внешние выводы.

2. Внутренний вывод.

3. Трубка из ковара.

4. Стеклянный изолятор.

5. Корпус из ковара.

6. Кристалл полупроводника.

7. Кристаллодержатель.

8. О

   Рис. 1.15

   снование корпуса

П олупроводниковую пластину припаивают к кристаллодержателю с помощью припоя, содержащего сурьму. Допустимая мощность диода определяется площадью p-n-перехода. Маломощные диоды имеют гибкие цилиндрические выводы. Мощные диоды имеют жесткие выводы. Один из выводов имеет резьбу и крепится на плату с помощью гайки. В мощных диодах пластина полупроводника устанавливается на медное основание, между медью и полупроводниковой пластиной делается молибденовая (Мо) прокладка для того, чтобы компенсировать разность ТКЛР между медью и полупроводником. Внутренний вывод делается с изгибом для того, чтобы изменение температуры не нарушало работу диода. Маломощные кремниевые диоды, в которых р-n-переход создается по диффузионной технологии, имеют некоторые особенности в изготовлении полупроводниковой пластины: р-n-переход делается более широким в периферийной части. Этим снижают вероятность поверхностного пробоя. Такие диоды можно соединять последовательно без шунтирующих сопротивлений.

1.10.2 Конструкция высокочастотных и импульсных диодов

Изготовляются в стеклянных, пластмассовых, металлопластмассовых корпусах. Диоды этой группы имеют точечные контакты.

1. Внешние выводы.

2. Внутренние выводы.

3. Полупроводниковая пластина.

4. Кристаллодержатель.

5. К

   Рис. 1.17

   орпус.

Основу конструкции составляет стеклянный или металлокерамический патрон, в торцах которого установлены металлические контакты, имеющие гибкие ленточные выводы. Внутренний вывод представляет собой электрод из вольфрамовой проволоки, имеющей изгибы с целью уменьшения механических напряжений.

1.10.3 Конструкция свч диодов

В СВЧ диоды в основном используется точечный контакт металл – полупроводник. Основные типы конструкций СВЧ диодов - патронная, коаксиальная, волноводная. Такая конструкция позволяет встраивать эти диоды в устройства СВЧ.

1. Внешние выводы.

2. Внутренний вывод.

3. Кристалл полупроводник.

4. Кристаллодержатель.

5. К

   Рис. 1.18

   ерамический корпус.

Металлокерамический корпус используется для уменьшения диэлектрических потерь. С целью обеспечения лучшего контакта, устойчивости против коррозии, меньшего поверхностного сопротивления плоские металлические выводы покрываются серебром или золотом. Изгиб предотвращает скольжение внутреннего вывода по кристаллу.

1.10.4 Конструкция туннельных диодов

Разработка конструкций туннельных диодов требует выполнения условия f₀ < f_R. Для этого индуктивность выводов должна быть по возможности минимальной. Уменьшение емкости путем уменьшения площади перехода приводит к увеличению - r, уменьшению пикового тока, но не повлияет на f_R . Поэтому частотные свойства туннельного диода удобно характеризовать отношением I_П /С_бар .

Одна из конструкций в металлокерамическом корпусе показана на рисунке 1.19. Выводы, с целью уменьшения индуктивности, ленточные и короткие. В диапазоне сверхвысоких частот используют патронную конструкцию.

Рис. 1.19

7