Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2015 №7

Полупроводниковые приборы компании CDIL

Петропавловский Юрий


Компания Continental Device India Ltd. (CDIL, Нью-Дели, Индия) является одним из старейших в Индии разработчиков и производителей полупроводниковых приборов. CDIL основана в 1964 году в сотрудничестве с компанией Teledyne Semiconductor из Калифорнии.

Изначально деятельность компании была направлена на разработку и производство полупроводниковых приборов на основе кремния, став таким образом первой в Индии компанией, выпускающей кремниевые полупроводниковые компоненты. В 1970-е годы в CDIL работал Винод Дхам (Vinod Dham, 1950 г.р.) (рис. 1), впоследствии получивший всемирную известность как разработчик процессоров Pentium компании Intel.

Винод Дхам

Рис. 1. Винод Дхам

После завершения в 1971 году образования в Делийском инженерном колледже (в настоящее время Делийский технологический университет) Винод Дхам получил степень бакалавра в области электроники и поступил на работу в компанию CDIL на должность инженера, где проработал четыре года. В 1975-м В. Дхам уехал в США и поступил в университет Цинциннати (штат Огайо), после окончания которого получил степень магистра в области твердотельной электроники. В команду разработчиков энергонезависимой памяти компании Intel В. Дхам пришел в 1979-м, результатом деятельности этой команды стала первая флэш-память Intel — ETOX.

Созданием процессора Pentium в 1989 году занялась команда, прежде работавшая над процессорами i386 и i486, в группу входило около двухсот сотрудников Intel под руководством Джона Кроуфорда и Дональда Альперта, главным руководителем проекта был Винод Дхам. Презентация Pentium состоялась в марте 1993-го, несколько месяцев спустя появились и первые ПК на его основе, а Винода Дхама стали называть отцом «Пентиума» [1].

Более половины продукции CDIL поставляет в 35 стран мира, в том числе и в Россию. Клиентами компании являются многие ведущие производители бытовой, автомобильной и промышленной электроники, телекоммуникационного оборудования, в их числе ABB, APC, Bajaj Auto, Celestica, Emerson Electric, Flextronics, Robert Bosch, Samsung, Tata Motors и другие. В 2005 году открыт центр продаж и склад компании в Гонконге — CDIL (HK) Ltd., обеспечивающий поставки продукции в страны ЮВА, Азиатско-Тихоокеанского региона и КНР.

CDIL стала первой в своей стране компанией, осуществившей выпуск полупроводниковых приборов космического класса для Индийской организации космических исследований (Indian Space Research Organization). Полупроводниковые приборы промышленного, космического и военного классов поставляются таким компаниям, как Alcatel, Honeywell, Robert Bosch, Siemens. CDIL стала первой индийской полупроводниковой компанией, сертифицированной по стандартам IS/ISO9002, ISO14001, ISO/TS16949 и получившей статус экспортной фирмы (Export House) правительства Индии [2].

CDIL — это полностью вертикально интегрированная компания, в ее составе дизайн-центр, производства с высокой степенью автоматизации и участки конечного тестирования продукции. Компания располагает чистыми помещениями для производства полупроводниковых приборов общей площадью более 16 000 м2 и производственным оборудованием ведущих мировых компаний США, Японии, Швейцарии и Германии. Подразделение исследований и разработок полностью покрывает потребности компании в разработке собственных технологий. Ключевые направления исследований и разработок:

  • Разработка новых полупроводниковых приборов и улучшение характеристик серийно выпускаемых продуктов.
  • Постоянное совершенствование используемых технологических процессов и создание новых процессов и технологий.
  • Бенчмаркинг технологических процессов и характеристик выпускаемых полупроводниковых приборов в сравнении с лучшими образцами конкурентов, позволяющий обеспечивать высокую надежность и качественные параметры изготавливаемой продукции на уровне лучших мировых образцов.
  • Проведение анализа видов и последствий отказов компонентов (Failure Mode Effect Analysis — FMEA).
  • Обучение и подготовка производственного персонала к работе с новыми технологическими процессами [3].

Кроме разработки и производства полупроводниковых приборов, с 1982 года CDIL осуществляет контрактное производство электроники (EMS), для чего в сотрудничестве с компанией Messers Hamlin Inc. (штат Висконсин, США) в городе Чандигарх (Chandigarh) было создано подразделение Deltron Ltd. (рис. 2). Производство полностью автоматизировано и сертифицировано по стандартам ISO9001:2009, TS16949:2009, ISO14001:2004, OHSAS18001:2007, ISO13485:2003 [4].

Здание компании Deltron

Рис. 2. Здание компании Deltron

Еще одно направление деятельности CDIL — производство светодиодных модулей, панелей и осветительных приборов под торговой маркой Dynel Lights. В настоящее время компания выпускает широкую номенклатуру портативных, бытовых, офисных и промышленных осветительных приборов для наружного и внутреннего освещения [5].

В каталоге компании 2015 года полупроводниковые приборы представлены в следующих категориях: выпрямительные диоды и мосты, диоды, транзисторы, тиристоры и симисторы, стабилизаторы напряжения, TVS-диоды [6].

В категорию выпрямительных диодов и мостов входят высокоэффективные выпрямительные диоды, диоды с быстрым и сверхбыстрым восстановлением обратного сопротивления, выпрямительные диоды общего назначения, выпрямительные мосты и диоды Шоттки для выпрямителей.

Высокоэффективные выпрямительные диоды (High Efficiency Rectifier) представлены сериями HER10X в корпусе DO-41P (рис. 3) и HER20X в корпусе DO-15. В серию HER10X входят 8 типов приборов HER101-HER108 на допустимые рабочие напряжения Up от 50 до 1000 В (35-700 В RMS) и выпрямленный ток 1 А. Прямое напряжение при токе 1 А находится в пределах (1-1,7 В), пиковый прямой ток 30 А при длительности импульса 8,3 мс. Обратный ток 5 мкА, время восстановления обратного сопротивления 50-75 нс. Диапазон рабочих температур -55...+150 °C. В серию HER20X также входят 8 типов приборов HER201-HER208, отличающихся только допустимым выпрямленным током — 2 А — и пиковым прямым током — 60 А, остальные параметры как у приборов серии HER10X.

Корпус DO-41

Рис. 3. Корпус DO-41

Ультрабыстрые диоды (Ultra Fast Recovery) представлены сериями UF400X в корпусе DO-41P, UF540X в корпусе D0-20 (внешний вид как у DO-41 на рис. 3), UF1, UF2 в корпусах для монтажа на поверхность DO-214 (рис. 4). В серии UF540X представлено восемь типов приборов UF5400-UF5408, их основным отличием от вышерассмотренных приборов являются только больший прямой ток (3 А) и пиковый прямой ток (150 А). Диоды в корпусах для монтажа на поверхность серий UF1 отличаются отсутствием исполнений на напряжения 900 и 1000 В, остальные параметры в основном такие, как и у приборов серии HER10X. Основные параметры диодов серии UF2 практически совпадают с параметрами приборов серии HER20X.

Корпус DO-214

Рис. 4. Корпус DO-214

В группу выпрямительных диодов общего назначения входит шесть серий приборов в следующих корпусах: DO-41 (серия 1N400X, рис. 3), D0-20 (серия 1N540X, рис. 3), DO-213 (серия SM400X, рис. 5), DO214 (серии GS1, S1, S2, рис. 4). Основные особенности приборов серии:

  • 1N4001-1N4007 — допустимое рабочее напряжение Uр от 50 до 1000 В, прямой ток 1 А, рабочий диапазон температур кристалла -55...+125 °C, время восстановления не нормировано.
  • 1N5400-1N5408 — отличия от предыдущих: прямой ток 3 А, диапазон рабочих температур -55...+150 °C.
  • GS1A/M1-GS1M/M7; S1A-S1M — Up = 50-1000 В, Iпр = 1 А, время восстановления trr = 2,5 мкс, Тр = -55...+150 °C.
Корпус DO-213

Рис. 5. Корпус DO-213

Быстрые диоды представлены следующими сериями приборов:

  • 1N4933-1N4937 — Uр = 50-600 В, Iпр = 1 А, trr = 0,2 мкс, Т = -65...+150 °C, корпус DO-41.
  • FR101-FR107 — Up = 50-1000 В, Iпр = 1 А, trr = 150-500 нс, Т = -55...+150 °C, корпус DO-41P.
  • FR150-FR157 — отличия от предыдущих: Iпр = 1,5 А, корпус DO-15.
  • FR201-FR207 — отличия от предыдущих: Iпр = 2 А.
  • FR301-FR307 — отличия от предыдущих: Iпр = 3 А, Т = -65...+150 °C.
  • RS1A-RS1M, отличия от FR10X — корпус DO-214.

Компания выпускает 12 серий выпрямительных мостов на переменное напряжение URMS = 35-700 В, отличающихся в основном корпусами и допустимым выпрямленным током, электрические параметры встроенных диодов во многом совпадают с параметрами вышеописанных дискретных диодов. Теперь рассмотрим особенности некоторых выпрямительных мостов:

  • Приборы с прямым током 1 А: DB101-DB107 — корпус DB-1 для монтажа в отверстия (рис. 6), прямое напряжение Uпр = 1,1 В, Т = -55... +150 °C. Приборы серии DF005S-DF10S с такими же параметрами выпускаются в корпусах для монтажа на поверхность. Идентичные по параметрам мосты серии GBU8005-GBU80 выполнены в SIP-корпусах GBU (рис. 7).
    Корпус DB-1

    Рис. 6. Корпус DB-1
    Корпус GBU

    Рис. 7. Корпус GBU
  • Приборы с прямым током 1,5 А: RB151-RB157 — корпус WOM (внешний вид как у RB-15 на рис. 8), Uпр = 1 В, Т = -55...+150 °C, мосты серии W005M-W10M отличаются только диапазоном рабочих температур (-55...+125 °C).
    Корпус RB-15

    Рис. 8. Корпус RB-15
  • Приборы с рабочим током 2 А: 2W005M-2W10M — корпус WOM, Uпр = 1,1 В, Т = -55... +125 °C. Мосты серии КВР2005-КВР210 отличаются только корпусом (КВР, внешний вид как у GBU на рис. 7).
  • КВР3005-КВР310 — от КВР2005-КВР210 отличаются только величиной тока — 3 А.
  • KBU6005-KBU610 — корпус KBU (внешний вид как у GBU на рис. 7), прямой ток 6 А, другие параметры, как у КВР2005-КВР210.
  • КВРС8005-КВРС810 — корпус КВРС (рис. 9), прямой ток 8 А, Uпр = 1 В, Т = -55...+125 °C.
    Корпус КВРС-8

    Рис. 9. Корпус КВРС-8
  • КВРС10005-КВРС1010 — корпус КВРС, прямой ток 10 А, Unp = 1,1 В, Т = -55...+125 °C.

Диоды Шоттки представлены 12 сериями приборов в корпусах для монтажа в отверстия и на поверхность (рис. 3, 4). Приборы этой группы отличаются меньшими прямыми напряжениями и меньшими допустимыми рабочими напряжениями (до 40-80 В RMS), что предопределяет их использование во вторичных низковольтных выпрямителях импульсных источников питания. Допустимые рабочие токи приборов от 200 мА (BAT85) до 5 А (серия SK52-S10), прямые напряжения диодов находятся в пределах 0,5-0,8 В при номинальных значениях прямых токов. Диапазон рабочих температур большинства приборов составляет -55...+125 °C, некоторые серии диодов обеспечивают работоспособность при температурах -65 и +150 °C.

В категорию диодов входят триггерные диоды, диоды Шоттки, коммутационные диоды и стабилитроны. Триггерные диоды (р-n-р-n) представлены сериями DB3, DB4, DB3-22 (Ррасс. = 150 мВт) в корпусах с осевыми выводами и LLDB3 (Ррасс. = 500 мВт) в безвыводных цилиндрических корпусах (рис. 5).

Диоды Шоттки представлены сериями BAT42, BAT43 (Iпр = 200 мА, Uпр = 0,26-0,65 В) с осевыми выводами и BAR43 в корпусах для монтажа на поверхность, с одним или двумя диодами в корпусе в различных конфигурациях.

Коммутационные диоды представлены семью сериями приборов с осевым выводами, для монтажа на поверхность и безвыводными. Для данной категории наиболее важными параметрами являются малая емкость в закрытом состоянии (Сд), скорость переключения (trr) и мощность рассеяния в открытом состоянии (Рд). Емкости Сд приборов находятся в пределах единиц пикофарад, время восстановления trr — единиц наносекунд, Рд — сотен милливатт. Диапазон рабочих температур большинства приборов -55...+125 °C, устройства некоторых серий могут работать при температурах -65 и +150 °C, а приборы LL4448, 1N914, 1N916 допускают работу при температуре кристалла -65...+200 °C, LS4148, LS4448 -65... +175 °C.

Компания выпускает большую номенклатуру стабилитронов, представленных 15 сериями с мощностью рассеяния от 200 мВт до 1,3 Вт, выполненных в корпусах для монтажа на поверхность, безвыводных и с осевыми выводами. Напряжения стабилизации приборов перекрывают диапазон от 2,4 до 120 В, диапазон рабочих температур большинства приборов -65...+150 °C, приборы серий CLL5227-CLL5281, 1N5223B-1N5273B, 1N4728A-1N4764A, 1N4187B-1N4188B могут работать при температурах -65...+200 °C, а приборы BZX55C, BZX85C при -65.+175 °C.

Корпус ТО-18

Рис. 10. Корпус ТО-18

В категорию транзисторов входят малосигнальные приборы, транзисторы средней и большой мощности, а также составные приборы; 11 серий малосигнальных транзисторов выполнены в металлических корпусах ТО-18, ТО-39 (рис. 10) и могут работать в диапазоне температур -65...+200 °C. Рассмотрим особенности некоторых приборов этой группы:

  • 2N2221A, 2N2222A, 2N2218A, 2N2219A — n-р-n-транзисторы для ВЧ- и линейных схем с граничной частотой ft не менее 300 МГц, фактором шума менее 4 дБ (1 кГц) и коэффициентом усиления hfe 30-300. Приборы BC107/108/109/177/178/179 отличаются более высоким значением hfe (до 900).
  • BCY58/59 (n-р-n) и BCY78/79 (р-n-р) — комплементарные пары планарных транзисторов с граничной частотой более 125 МГц и hfe до 700.
  • 2N3439, 2N3440 — высоковольтные (Uкэ = 250-350 В) n-р-n-транзисторы с граничной частотой не менее 15 МГц, предназначенные для работы в усилителях мощности и высоковольтных приложениях.
  • ВС140, ВС141 — n-р-n-приборы с током коллектора до 1 А, Uкэ = 40-60 В и hfe до 400.
  • В группу приборов средней мощности включена серия n-р-n-приборов BD135-BD140 в корпусе ТО-126 с током коллектора 1,5 А и Uкэ = 45-80 В, диапазон рабочих температур приборов -55...+150 °C.
  • Мощные приборы представлены 15 сериями транзисторов в пластиковых (Т0-220, ТО-3Р) и металлических корпусах ТО-3.
  • 2N3055HV — n-р-n-транзистор в металлическом корпусе ТО-3 с допустимым током коллектора 15 А, Uкэ = 100 В и мощностью рассеяния 100 Вт. Тепловое сопротивление кристалл/корпус прибора 1,75 °С/Вт, что способствует его работе в диапазоне температур -65...+200 °C, граничная частота транзистора ft не менее 2,5 МГц.
  • TIP2955F (р-n-р), TIP3055F (n-р-n) — мощные транзисторы в корпусе ТО-3Р (рис. 11), имеют близкие к 2N3055HV параметры, однако диапазон рабочих температур приборов -65...+150 °C.
    Корпус ТО-3 Р

    Рис. 11. Корпус ТО-3 Р
  • MJE15028/MJE15030 (n-р-n), MJE15029/MJE15031 (р-n-р) — мощные ВЧ (ft не менее 30 МГц) комплементарные транзисторы в корпусах Т0-220 (рис. 12), ориентированные на применение в высококачественных усилителях звуковых частот и в других устройствах с высоким быстродействием. Основные параметры приборов: IK = 8 А, UКЭ = 120/150 В, Ррасс. = 50 Вт, диапазон рабочих температур -65...+150 °C.
    Корпус Т0-220

    Рис. 12. Корпус Т0-220
  • MJE13004, MJE13005 — мощные высоковольтные (UКЭ = 600/700 В) транзисторы в корпусах Т0-220 с током коллектора 4 А, мощностью Ррасс. = 75 Вт и граничной частотой ft не менее 4 МГц, рабочий диапазон температур -65...+150 °C, приборы предназначены для коммутации импульсов в мощных преобразователях напряжения.
  • CDT13003A/B/C/E/F — n-р-n-транзисторы в корпусе Т0-220, предназначенные для применения в схемах освещения, импульсных преобразователей и управления двигателями. Основные параметры приборов: UКЭ = 600 В, IK = 1,8 А (3,5 А в импульсе), ft не менее 4 МГц, Т = -65...+150 °C.

Составные транзисторы представлены тремя сериями приборов и отличаются повышенным коэффициентом усиления по току.

  • TIP100/101/102 (n-р-n), TIP105/106/107 — составные транзисторы в корпусах ТО-220 с током коллектора 8 А, UКЭ = 60-100 В, hfe от 1000 до 20 000, Т = -65...+150 °C. Приборы предназначены для применения в линейных и ключевых схемах.

В категории тиристоров и симисторов представлено шесть и восемь серий приборов соответственно, рассмотрим особенности некоторых из них:

  • CJD136, 136D, 137D — симисторы в корпусе DPAK (TO-252, рис. 13), предназначенные для коммутации переменного тока в силовых схемах, включая управление двигателями, освещением, нагревателями промышленного и бытового назначения. Основные параметры: коммутируемый ток Iт = 4 А RMS, максимальное напряжение между катодом и анодом Udrm = 600 В, максимальная скорость нарастания напряжения dv/dt составляет 5 В/мкс, максимальная температура кристалла равна +125 °C.
    Корпус ТО-252

    Рис. 13. Корпус ТО-252
  • BT151X — тиристор в корпусе T0-220FP с током Iт = 9 А RMS, напряжением Udrm = 650 В.
  • CDR05 — тиристор в корпусе ТО-126 с током Iт = 4 А RMS, Udrm = 600 В.

Стабилизаторы напряжения представлены пятью сериями микросхем в корпусах ТО-92, Т0-220, ТО-252, все приборы классифицированы для работы при температурах корпусов 0...+150 °C и не могут быть использованы в аппаратуре специального назначения.

TVS-диоды, или супрессоры (Transient Voltage Suppressor), являющиеся специальными лавинными стабилитронами, представлены 10 сериями приборов в корпусах с осевыми выводами и для монтажа на поверхность. TVS-диоды компании способны выдерживать импульсные мощности перегрузки от 400 Вт до 5 кВт, что во многих случаях достаточно для защиты любых электронных приборов и цепей как от статического электричества, так и от случайного попадания повышенных напряжений в защищаемые цепи.

Заключение

Компания CDIL выпускает полупроводниковые приборы, способные надежно работать в самых жестких условиях — в диапазоне температур -55/65...+150/200 °C, при высоком уровне вибраций и ударов, повышенной влажности и ионизирующих излучениях. Контрактное производство электроники под ключ включает весь спектр услуг по изготовлению и поставке продукции, в том числе по закупке необходимых электронных компонентов у сторонних поставщиков.

Литература

  1. www .lpost.ru/day/2013/03/22/15856
  2. www .cdil.com/company-profile
  3. www .cdil.com/research-development
  4. www .deltron.in/about_us.html
  5. www .dynel.in/about-us.html
  6. www .cdil.com/devices-1

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке