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10KHZ电阻焊机用FRD二极管的研发与控制

作　者: 夏禹清
导　师: 李树江；关艳霞
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 控制工程
关键词: FRD 电阻焊机低阳极浓度双基区铂吸收
分类号: TG43
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文阐述了汽车、轮船、飞机、高铁等引领现代经济发展的大工业对电阻焊机的需求。阐述了高中频电阻焊机的形式、发展,特别是对超大电流FRD快恢复整流二极管的需求。研究分析了现代FRD的技术理论及其参数要求,特别是针对电阻焊机用超大电流FRD的技术要求。为了顺利研制生产高、中频电阻焊机用FRD器件,进行了10KHZ 5000A200V器件的完整的设计计算,给出了研发过程中的关键技术及其解决方法:采用了和国际接轨的超薄硅片技术,超薄封装结构技术,采用了低阳极浓度技术,特别是采用带有缓冲层的双基区技术。采用了保留磷硅玻璃层的扩铂技术,采用了二极管的雪崩技术,采用了整个加工过程的无应力技术。在正确理论的指导下,从初试,中试,量产到客户现场应用,圆满完成了10KHZ电阻焊机用FRD5000A-200V器件的制作任务。测试和应用表明,产品电热参数优秀,批量生产的产品受到了客户的一致好评,填补了国内在这方面的空白,达到了国际先进水平。FRD的批量生产,成功应用增加了企业效益,促进了国家电阻焊机事业的发展,进而促进了汽车等大工业的发展。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-13
  1.1 电阻焊机  9-10
  1.2 高速铁路和机器人  10-11
  1.3 高、中频电阻焊机的基本电路  11-13
第二章电阻焊机用大电流FRD 二极管  13-16
  2.1 超大电流FRD 二极管  13
  2.2 ABB、EUPEC 的超大电流二极管  13
  2.3 超大电流FRD 二极管与普通二极管的本质区别  13-14
  2.4 FRD5000A-200V 快恢复整流二极管  14-16
第三章 pin 二极管的通态特性  16-22
  3.1 功率整流二极管的结构  16-17
  3.2 pin 二极管通态载流子分布  17-18
  3.3 pin 二极管通态压降  18-22
第四章 FRD 的动态特性  22-31
  4.1 整流二极管的正向恢复过程  22-25
    4.1.1 整流二极管的正向恢复时间的规定  22-23
    4.1.2 提高二极管正向恢复特性的方法  23-24
    4.1.3 整流二极管的正向恢复时间的估算  24-25
  4.2 整流二极管的反向恢复过程  25-31
    4.2.1 整流二极管的反向恢复时间trr规定  25-27
    4.2.2 整流二极管反向恢复过程的物理模型  27-29
    4.2.3 反向恢复中的电参数  29-30
    4.2.4 整流二极管反向恢复时间的估算公式  30-31
第五章 FRD5000A-200V 设计计算书  31-37
  5.1 5000A/200V 快恢复FRD 二极管的主要技术参数  31-32
  5.2 芯片相关参数  32
  5.3 产品设计计算  32-37
第六章 FRD 二极管的制造工艺  37-51
  6.1 制造工艺方块图  37
  6.2 关键的工艺方案  37-45
    6.2.1 超薄硅片及无应力加工技术  38
    6.2.2 雪崩技术  38-40
    6.2.3 低阳极浓度技术  40-42
    6.2.4 双基区技术  42-43
    6.2.5 扩铂+吸收  43-44
    6.2.6 和国际接轨的检测技术  44-45
  6.3 器件参数的测试  45-48
  6.4 实践应用与极限值测试  48-51
    6.4.1 实验目的  48
    6.4.2 实验对象及方法  48-49
    6.4.3 试验方法  49
    6.4.4 计算结果  49-50
    6.4.5 结果分析  50-51
第七章总结  51-52
参考文献  52-54
在学研究成果  54-55
致谢  55

10KHZ电阻焊机用FRD二极管的研发与控制

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