本标准等同采用国际标准IEC60747-4：2001《半导体器件 分立器件 第4部分：微波器件》，内容包括：总则，变容二极管、阶跃二极管和快速开关肖特基二极管，混频二极管和检波二极管，雪崩二极管，体效应二极管，双极型晶体管，场效应晶体管，评价和可靠性-特殊要求等内容。 GB/T 20516-2006 半导体器件 分立器件 第4部分：微波器件 GB/T20516-2006 标准下载解压密码：www.bzxz.net

1引言
GB/T 20516—2006/IEC 60747-4:2001半导体器件分立器件
第4部分：微波器件
第I篇总则
本标证通带带要与GB/T17573—1998一起使用,在GB/T 17573—1998中可找到关于以下各方面的基础资料：
-术语：
-文字符号：
-基本额定值和特性
—测试方法；
接收和可靠性。
本标准各章的编排顺序符合GB/T17573—1998第篇2.1的规定。2范围
本标准给出了以下门类分立器件的标准：变容二极管、阶联二极替和快速开关肖特基二极替（用于调谐、上变频器或谐波倍频器，开关，限幅器，移相器，参量放大器等）混频二极管和检二极管
舌崩二极管(用于谱波发生器、放大器等)一体效应三极管(用于振荡器、放大器等）一效极型晶体管（用于放大器，振荡器等）场效应晶体管（用于放大器、振荡器等）3文字符号
通常.在术语的标题中加进了文字符号。当一个术语有儿个不同的文字符号时，只给出最通用的。第Ⅱ篇变容二极管、阶跃二极管和快速开关肖特基二极管第1节变容二极管
1概述
本节内容适用于利用变穿效应的二拨管，但不包括阶嵌二极管。这类二极管有四种用途：调谐.谐波倍频，开关（包括限幅），参革敬大。这类器件按其用途定义如下：
电调二极管
用于改变调谐电路频率的二极管，这种二极管通带用比其使用频率高得多的谐振频率来表征其特性，且具有已知的电容一电压关系，1
GB/T 20516—2006/1EC 60747-4:2001谐波倍频二极箭
HKNiKAca-
这种一极管在工作频率下应具有非线性电容：电压关系，且截止频率与工作频率的比值较高。开关(包括限幅)二极管
这种二极管表现山可从高阻状态快速转换到低阻状态（反之也一样）的特性，可用于调制或控制微波系统的功率电平。
参量放大二极管：
这种二极管用来处理小信号.通常用于低噪声放大器中。2 术语和文字符号
见3.3。
3基本额定值和特性
3.1概述
3. 1. 1额定条件
变容二极管可按环境额定条件或管壳额定条件，或适用时按两者来规定。在3.2中列出的定值应在下列温度下给出；器件环境额定条件
环境温度25它和从GB/T17573一1998给出的-览表中选取一个较高的温度。器件管无额寇条件
基准点温度25℃和从GB/T17573--1998给出的一览表中选取另一个基准点温度。3.1.2应用类型
各类二极管应规定的基木额定值和特性在下表中用符号“十”表示。-1类：电调应用；
-2 类:谐被倍频应用:
—3类：开关(包括限幅)应用
—1类参量效太用。
3.2额定值（极限值）
下列额定值应予以规楚。
3.2.1温度
工作度范围：
—照存温度范围。
3.2. 2电压和电流
最大峰值反向电压：
最人平均正问电流(适用时)
一最大峰值正向电流(适用时)。3.2.3耗散功率
在整个工作温度范围内和规定条件下的最大耗散功率。3.3电特性
除非另有规定，下列特性应在25亡下给出（见图1)。3.3.1分布电容(C）
在规定条件下的典型值。
3.3.2串联电感（L,）
在规定条性下的典型值和(适用时的)最大值。3.3.3总电容（Ctar）
&）在规定偏压（见注1)和规定频率下的最小和最大值：b）表示总电容与偏压之关系的典型曲线。3.3.4结电容(C)
CB/T 20516-2006/IEC 60747-4:2001分类
在规定偏压(见注1 和注2)下的最小科最大值。当 C。与 Cm的值为相同数量级时,可给出C的典型值。3.3.5有效品质因数（0）
在规定偏置条件（见注3)下，在两个或多个规定频率点处的最小。3.3.6截止频率
在规定条作(见往 3 和注 4)下的最小值。3. 3.7串联电阻(rs)
在规定条件(见注3)下的录大值和(或)典型值。3.3.8反向电疏
在规定反向电压下的最大值。
3.3.9热阻
结到环境或结到规定基准点之间的般大值。3.3. 10开关时间
在规定条件下的典型值。
3.3.11存储电荷或少数载流子寿命在规定条件下（包括偏置)存储电荷的典型值，或在规定条件下少数载流子寿命的典型值。
3. 3. 12越时再
在规定条件下以及规定的测量电路中的典独值。+
注 1: 对第 1,2 和,类型器件,规定的偏无电压应为一6 Vi对第 4 类型器件,规的编罩电正应为 0 V。注2，结电容与谢准电压之间的益系应采典型曲线或数学公式来装示。数学公式应如下C -- k(V--u))
式中·
V— 施加的反向电医;
K-常数;
d-常数;
带数，
制造商应规定K,及的典型值.
注3：对第1类质器件.如果未规定Q值和串联电阻.则应规定截止频率。注1: 机止频率了. 定义为:
fe2urge
申联电阻：
规定将压下的结电容。
r由图 1所示的节效电路确定,其值与试方法及偏控电压有关。+
GB/T 20516—2006/[FC 60747-4:2001C——结电容：
一申联电阻：
低颊结电阻，常很大可以翘略不计；C,
一分布电容：
L.—中联电感.
图 1等效电路
3.4应用数据
作谐波倍频应用时，应现定倍频效率。4测试方法
4. 1 反向电流(Ik)
4.1.1目的
测血规定反向电压下二,极管的反问电流。4.1.2 电路图
反向电流测试电路
4.1.3电路说明和要求
被测二极，
R,—已校准电阻(仅用于脉冲测量)R保护电阻。
HKNiKAca-
如果需要脉冲法测量，可用脉冲电压发生器代替可调电压源，用峰值读数仪代替电压表，并用一跨接在电阻器R1两端的峰值电压表代替电流表。4
4. 1. 4测试步骤
将温度调整到规定值。
调节可调电压源使二极管两端的反向电压V达到规定值。从电流表上读取反向电流值「。4. 1.5规定条件
-环境、管壳或基准点温度（T、Ta、Ter)：一反间电压(V);
脉冲宽度和占空比(适用时)。
4.2正向电压(Vr）
4.2.1目的
測量规定条件下二极管两端的正向电压。4.2.2电路图
GB/T 20516—2006/IEC 60747-4:2001图3正向电压测试电路
4.2.3电路说明和要求
一被测二极管；
已校准电阻（仅用于脉冲测鼠）：阻值电阻，
如果需要脉冲法测黛，可用脉冲电压发生器代替可调电压源，用峰值读数仪代替电压表，并用一跨接在电阻器R，两端的峰值电压表代替电流表，4.2.4测试步骤
将温度调整到规定值。
调节可调电压源使正向电流IF达到规定值。从电压表上读取正向电压值Vr。4.2.5规定条件
环境或管壳温度（Tb、Tee）；
正向电流（I）
一脉冲宽度和占空比（适用时）。4.3总电容(Cm)
总电容(Col二C,十C,)的测量应在足够低的频率(低于微波频率）下进行,这样可以忽略引线电感的影响。在这种条件下，总电容的测量值与频率无关。采用下面规定的方法测量在规定偏肾下的总电容。4.3.1目的
测量规定条件下二极管的总电容。5
GB/T 20516—2006/IFC 60747-4:20014.3.2电路图
4.3.3电略说明和要求
D一一被测二极管。
4总电容剥试电路
出阻器 R 的导纳应低于被测二极管的导纳。电穿器C应能承变二极情的发向偏置电压、并在测试频率下呈现短路。4.3.4注意事项
KNKAca-
出桥应能承受二极管的反间偏暨电压，且不影刷测试的精度。如果被测电容量很小，安装条件将会影响测试结果的精度+因此，应对安装条件加以规定。4.3.5测试步骤
将温度调整到规定值。
将二极管两端的电压调到规定值 Vr。然后将电压表V从电路中断开,用交流电桥测最被测二极管的电容量，总电容为有二极管时测得的电容值减去不装二极管时测得的电容值。4. 3. 6规定条件
一环境或替竖温度（T.nb、T.u）;-反间电压(）
-测试频率(如果不是 1MHz);
-二极管的安装案件(必要时)。
注：按上述方法在率个愉留点进行测试可以得到总电容随偏正的变化规律。4.4有效品质固数(0）
变容二圾暂的有效品质因数Q可用Q表或阻抗电桥测量（见图5）。被测二极管：
一电压源：
Q--Q表。
图5品质因数测试电路
说明：
GB/T 20516-—2006/IEC 60747-4.2001a）在测试频率下电压源的阻抗应高于电容C的容抗；这可由采用串联电阻R的方式得到；C是去耦电容，在测试频率下呈低阻抗；b)
选取电感L使其与申联电容器在测试频率下产生谐振：d）Q表 A点笔 B点之间吴低电阻。Q表的基本电路由一个辅出阻抗可以忽略的信号发生器组成，该信号发生器激励与高精度可变电容相申联的商Q值电感。通过调节可变电容至谐振可以测监该电路在规定赖率下的Q值。Q值由电容两端的电压与信号发生器产生的电压之比求得。为了测试变容二极營的Q值，应将二极管与Q表中的可变电容相并联。应使用随直流元件，以使将规定的偏压施加到被测二极管，而H在糙个测址过程中应使偏骨电路与Q表保持连接。测得4个量，即：电路中未接入二极管时电路的Q值Q，，每变电容的电容量CI：电路中接人二极管在相同的谐振频率下电路的Q值Q2+可变电的电容量C。然后用公式求得二梭管的Q值：
QQ_C-C
注意事项：wwW.bzxz.Net
a）在测试颂率下二极管自身电感的感抗与电容的穿抗相比可以怒略；施加在变容二极管上的信号幅度应比较小，以使因非线性电容特性滴产生的偏差较小，测试b)
结果避与信号电平无关。
Q= 2元/C,rs — 宁
由于变臀之极管的C,感G，在本节中C和C可交换使用。4.5串联电阻(r）
串联电随的有效值可由4，1给出的公式中C，和的值计算求得。4. 6串联电题tL)
在测试额率范囤内分布电容C，的影响相对于二极管的端阻抗应可以忽略。被测二极管装在图6所示的测量装置中开放在同轴开槽测量线内导体的项部vgwe
电压驻波比指示器：
距离：
二极管座：
开槽测经线：
森践器：
合器；
徽被估号源：
编野电源：
颊率计。
图6串联电感测试电路
GB/T 20516--2006/1FC 60747-4:2001谢试步骤如下：
HiiKAoNiKAca
首先确定在某一正向偏置电压（总电容与该偏置电压的变化无关）下测得的驻波电压为最小时的位置Xm。该偏置电压应足够高，以使电压的增长不会影响测试结果。（正向电流大约为5mA时可满足该条。）
其饮，测量线的阻抗不能有任何突变，把一个金属块放在測试装留中的二极管处，以使参考面短路：该参考面的位置由二极管的制造厂确定并应加以规定。在这种情况下，找出驻波电压最小时最接近X.且大于X的位置X..
由下载得到二极管的电抗：
2t(X, -X)
X= Zotan
式中：
Z——同轴线的特性阻抗;
>——测试颜率的波长。
串联电感工。可由下式求得：
L,= 2元f
注，渠些结构的器件不能用这种测试方法得到正确的结果。在适种情况下，制造商应给出电感的值。4.7 热阻(R.）
4.7.1自的
测被测器件结到基推点（最好定在管壳上）之间的热阻。4.7.2测试原理
在两个不同耗散功率户和P2·以及使两次结温相同的冷却条件下测量器件的基推点温度T，和T：。用在基准电流下的正问电压验证两次结蕴是否相同。Rih =
4.7.3基本电路图
P, - P
图7 热阻测试电路
4.7.4电路说明和要求
被钊二被癣；
在结中产生耗散功率卫的负载电流，可以是直流电流，也可以是交流电流；在负载电流I1周期性切断的短时间内监测用的基准直流电流；I
W一一指示负载电流I，在结中产生的耗散功率P的功率计，对于交流法，W测量的足被测器件的平均耗散功率；
S,一一周期性切断负载电流I，的电子开关；对于交流法，S,不一定使用：S—一负载电流I，切断时闭合的电子开关；V--零示法电压表。
4.7.5注意事项
GB/T20516--2006/1EC60747-4:2001从负载电流1，转换到基准电流1，时，由于器件过载流子的存在而出现瞬态电压。如果被测器件的管壳包含铁燃性材料，则会产生附加的瞬态电压：在这些态效应消失之前，不应闭合开关S。注：4.7.1中的负裁电流 I，可以为零,这样耗散功率P,也为举.有效结温等于基准点温度.4.7.6测试步骤
将被测器件夹紧在保持一固定温度的散热器上，把热偶固定在基准点上，以测量被测器件的温度。剩试按以下两步进行：
a把散热器保持在一个较高的温度上，施加一个小的负载电流I，在结中产生耗散功牵Fi。达到热平衡后，调节零示法电压表V至零点平衡状态。记录基准点温度 TI。
b）把散热器保持在一个较低的温度上，增大负载电流，直到耗散功率『使结温上升到与步骤a)相同的温度。这可由零点法电压表V的零点平衡来显示。记录替壳的基雅点温度 T：。
热阻R可山下式计算：
4.日瞬态热阻抗(Zu）
4.8.1目的
测量被测器件结到基准点(最好定在管壳上)之闻的瞬态热阻抗。4.8.2测试原理
对器件施如加热电流并得其达到热平衡后，记录器件中耗散的功率。然后切断加热电流，以时问为函数记录据雅电流下的正电压和基推点温膜后，用在相同基难电流下得到的校谁曲线让算随时间而变化的有效结温：4.8.3基本电路图
图8瞬态热阻抗测试电路
4.8.4电路说明和要求
D——被测二极管;
I——在结中产尘耗散功率P的负载电流，I：一基准直流电流：
S—切断负载电流I，的开关：
w—一指示负载电流I在结中产生的耗散功率P的功率计：Re
Re—一记录装置（例如示波器），用于记录由电流1产生的正向电压随时间的变化。4.8.5测试步骗
a）通过测量由基准电流I产生的正向电压与由外部加热（例如用油梢)改变器件温度而产生的等效结温之间的函数关系，绘制出校准曲线b）将被测器件夹紧在保持某一固定温度的散热器上，把热偶固定在基准点上，以测量被测器件9
GB/T 20516—2006/IEC 60747-4:2001HiiKAoNiKAca
的基准点温度了。施加负载电流「使被测器件产生耗散功率P直到达到热平衡为止：断开开关 S,切断加热电流 I.。用记录设备 Rc 记录由基准电流 1产生的正电压与冷却时间之间的函数关系。记录该期间的猎准点温度：d）用校准曲线将记录的正向电压曲线转换成等效结温了i，则瞬态热阻抗2可由下式计算：Zh LT,(O)-T(0)J-[() T.()
式中：
T,(0)和 T,(0)—开关 S断开时 1-0 附刻的温度:T,()和 T,(t)-
4.9变容管的例子
-{ 时刻的温度,
下面推荐的两种测试方法适用于特定工作条件结构类的被测二极管。关于二极馆品质因数的测量，楚议在提供Q值时应说明获得该值所采用的特定的测试方法。这必须的：因为对给定的二极管采用两种规定方法测试可能会得到不同的道。4. 9.1传输线测量法
这种方法适用于评价可能作多种应用的微被二极管的主要性能，尤其是那些末封装的或者封装并联电容的容抗大于在串联谐振频率下二极管串联电阻的二极管。4. 9. 1. 1原理
观察由二极管并联接人而产生的对任一非辐射传输系统的传输性能的膨响。把二极管并联在传输线上以使因安装产生的电抗般小；例如，使用波导传输系统，按图9所示安装二极管。
匹配良好的较换密
1)被测二极算。
图 9 波导安装
谢量在部联谐振频率下二极笔产生的传输换耗以计轩二极管等效电路元件，也可确定电容与偏压的关系。
安装的二极管等效电路如图10所示，接近串联谐振时，封装电（的影响怒略不·可以省略分四步测试，即：
a）零偏时在联请振频率下的传输损耗；b）传输特性的带宽：
）申联请频率；
d）串联谐振题率随偏压的变化。确定四个未知量;
a）申联电阻(R,)：
b）结电容(C)；
c）串联电感(L）;
d）结电容随被测偏压的变化。
图中：
2。-—-传输线特征抗;
C,-封装电餐
L.串联电撼；
R,串联电阻
C,—结电容。
电路图
4. 9. 1, 2
信号电平控制
扫期信号
发生器
宽带检敏最
规合寓
鐵事计
4.9.1.3电路说明和要求
GB/T 20516—2006/IEC 60747-4:20011
二极管的等效电路
可变精感
获诚器
二被中
偏压源
图11传鞘损耗测试电路
应采用良好的微波传输线工程技术安装试验设备。应检查定向耦合器、频率计、衰减器和检波器等所有单元，以保证在所要求的频率和功率试验条件范围内完全匹配和工作。系统单元应有足够的带宽以保证在测试频带内由测试引入的变化和误差可忽略不计。射频借号发生器应能在标称的二极悼小信号工作电平下稳定工作。二极管夹具应与舰定的安装要求相符合。典型的结构由一个渐变的装组成,在其一个面上装有能够施珈偏置的抛流套。渐变装置通常是保证二极管性能测试所必须的部件。这样可以避免采用电感性顶杆安装二极管带来的麻烦（见图9）。GB/T 20516—2006/IEC 60747-4 :20014.9.1.4测试步骤
把二极管装人与传输系统相连接的规定的夹具内，如图11所示。4.9.1.4.1串联谐振频率
HiiKAoNiKAca
使二极實工作在要求的偏压下托记录所指示的传输功率可以得到串联谐振频率。测试频率在三极管谐振颊率前后适当的频率范画内扫描。申联谐振率为最小射频传输功率点所对应的频率。在扫描期间二极管的射频人射功率应保持恒定。4.9.1.4.2传输损耗T
记录二极管零偏压(或其他规定电压)谐振时的传输信号电平。然后，从夹具上敢下二极管。调节精密衰减器使传输信导电平与初始记录值相同,则塞减器调节的变化量即为谐振时的传输损耗。测试期间二极管的射频人射功率应保持恒定。测量在申联诺振频率下由二极管引人的传损样的见种方法是：先记录测试频率远离谐振频率时匹配检波器的入射功率，然后改变测试频率至诘振值,调节精密衰减器使所指示的功率回到测试频率远离谐握疑率时的功率值。由衰减器读数的变化得到传输系数（了)（图12）。4.9.1.4.3申联电阻
如果选圾的测试颊率等于公式（1)给出的串联谱振频率：J,=
2元V,C
式中，
L.串联电感：
C,——规定偏压下的 PN结电容。可按4.9.1.4.2测量传输损耗，有效单联电附由公式<2)得出：R=
2VT—1
武中：
Z。一一损耗元件附近的传输线特性阻抗。在被导安装的情况下，应使用功率-电压关系式；下被测二极管的有用人射功率与传箍功率之比。()
尺。随偏压的变化,可通过调节测试频率至与每一偏压相对应的串联谱振频率并测盘每种情况下的传输系数得出。
也可得到有效Q值随偏压的变化。4.9.1.4.4有效Q值
a方法1
在给定俯留下的有效Q值可通过改变测试频率至串联谐振题率的两个边带频率的值来得到读取传输均率为串联谐振频率点功率的两倍的两个频率点（如图12所示）。如果这个频率是f和f2,则：
另外,面于
根据公式(1),由1/ F对偏压的曲线可作出KC, 与偏的对应曲线,K 为常数。如果将频率调至零偏压时的串联谐搬频率，可以获得达到两倍传输功率的正间偏压(V)和反向偏压(V,)。
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