SJ 50033 79-1995 半导体分立器件.CS0536型砷化镓微波功率场效应晶体管详细规范.pdf

1、中FL 5961 电晶7 , I 1 -8J 50033/79一1995 J 8emiconductor discrete devices Detail specification for type C80536 GaAs microwave power FET 1995-05.25发布1995-12-01实施中华人民共和国电子工业部批准中华人民共和国电子行业军用标导体分立器件CS0536型碑化鲸微波功率场效应晶体管详细规范Semiconductor discrete devic四Detail specification for type cs0536 GaAs microwave power

2、 FET 一1范1. 1 主题内臼500331791995 本规范规定了CS0536型碑化嫁微波功率场效应晶体管(以下简称器件)的详细要求。1. 2 适用范围本规范适用于器件的研制，生产和采啊。1. 3 分类本规范根据器件质量保证等级进行分类。1. 3. 1 器件的等敏按GJB33 1.3条的规定，提供的质量保证等级为普军、特军和超特军三级，分别用字母GP，GT和GCT表示。2 引用文件GB 4586 84 场效应晶体管测试方法GJB 33 85 半导体分立器件总规范GJB 128 86 半导体分3 要求3. 1 详细要求各项要求应按GJB33和本规范的规定。3.2 设计、结构和外形尺寸器件的

3、设计、结构和外形尺寸应按GJB33和本规班的规定。3.2. 1 引出端材料和涂层引出端材料为可伐合金，引线表面镀金。3.2.2 器件结构中华人民共和国电子工业部1995-05-揭发布1995-12-01实臼50033/791995 采用呻化嫁N型3.2.3 外形尺寸外形尺寸见图10肖持基势构。K 尺寸 符号 比电哥。A bx b翼b y 2一#I c 、t i F-K-L e (B ;: mm 值|标最大值一二f二乒f0.5 0.5 0.09 I一I0.15 05 0.7 2.0 一一 ;p I 1. 5 s I 3.0 U1 I 8.3 Q 与q Uz I 2.35 I I 2.65 -NU

4、 引出s-图1外形图二丘之二乒f二乒f一6.0 一I8.7 G-2 D-l p也1)拿V VGDO V侃。10 T T.咱Tc =25t: (W) (V) (V), (V) (mA) (t: ) (t: ) 1. 7 12 -12 -12 I Jl:lS 175 由65-175注:1)当Tc25t:时，按11.4mW/t:线性。2一SJ 50033179 1995 3.3.2 主要电特性(TA=25t) 参I民器V咽。的gml P O( l dB) GpCldB) f , 甲oddR(由)j- c (mA) (V) (mS) (mW) (dB) (GHz) (% ) (C /W) VOS= 3

5、V Vos=3V Vos=3V Vos=8V.lo=0.4-0.6Ioss JV=OV Io=5mA VGS=O. -1 Pi = 16dBm(CS0536A、B)型号Pi = 17dBm(CS0536C) 斗CS0536A 4 二注9CS0536B 200-400 -2-一5二注80二月56 二月588.2 CS0536C 二注88 3.4 电测试要求电测试应符合GB4586及本规范的要求。3.5 标志标志应符合GJB33和本规范的规定。厂可省略器件上的下列标志:a. 号: 筛试或试(见GJB33的表2), 3 热冲击-65-15ot 6 TA = 150C t =48h VGSS = -7

6、.2V , 7 中间电参数1 GSSI. g ml. V GS(oH). 8 功率老化见4.3.1_.-叩j3一筛见GJB33的表2)9最臼500331791995 、续表试按本规范表1的A2分组;flgm1运初始值的主15%; 试fl V(础。的初始值的土15%或0.5V，取较大者zfll GSSl运初始值的100%或0.25mA，取较大者。4.3. 1 功率老化条件功率老化条件如下:Tc = 70 :t 5C ;Ptot = 1. 2W; Vos = 8V。4.4 质量一致性检验检验应按GJB33的规定进行。4.4.1 A组检验A组检验应按GJB33和本规范表1的规定进行。4.4.2 B组

7、检B组检验应按GJB33和本规范表2的规定进行。4.4.3 C组检验C组检验应按GJB33和本规范表3的规定进行。4.5 检验和试验方法应按本规范相应的表和下列4.5. 1 脉冲测试脉冲测试应按GJB128的3.3.2.1条的规定。表1A组检检或试方法GB 4586 条件A1分组 外观及机械检验GJB 128 2071 A2分组电压5 Vos = 3V 10 = 5mA 短路下的3 VGS = OV 极电流Vos = 3V 10 = 0.4 - 0.61oss 短下的2 Vos = OV 极止电流Vc.s = - 8V 跨导本规范附VGS=O, -1V 录AVos =3V 一4一。LTPD 符

8、号最最大5 5 V(aff) -2 -5 loss 200 400 lGSSl 0.5 gml 80 单位V mA mA. ms J 50033179 1995 1 检或试方法条件LTPD 符号单位lGB 4586 最最大A3分组5 工作TA = 125t 短下的2 Vos =OV Ic啤2.5 rnA 极电VGS = -8V 低温工作本规范TA = -55t 导录AVos =3V 军m21. 3 Kml mS VGS =0.-1 斗A4分组5 l dB 本范附Vos =8V Po( l dBdBm 率录BTA =25t IoS = 0.4-0.6 Ioss C536A 10 =4GHz 25

9、 pi=16dBm CS536B 10 =6GHz 2S P , =16dBm C536C 10 =8GHz 25 Pj = 17dBm ldB 本范附Vos =8V TA =2St Gp( l dBdB 功率增益录B10 =0.4-0.61 C536A 10 =4GHz 9 P , =16dBm C536B 10 =6GHz 9 Pj = 16dBm CS536C 10 =8GHz 8 Pj = 17dBm 功率附加效率本规范附Vos =8V TA =25t 1Jedd % 录B10 =0.4-0.61m C!:旧536A10 =4GHz 25 Pj = 16dBm C536B 10=6GH

10、z 25 Pj = 16dBm C536C 10=8GHz 25 Pj = 17dBm L一一5一SJ 50033179 1995 表2B组检栓，验和试验方条件LTPD GJB 128 Bl分组15 可焊性2026 标志的耐久性1022 B2分组10 热冲击1051 -65-150t 密封:1071 a. 条件Hb.粗条件C最后测试见表4，步骤!-2，3和4B3分组5 稳态工作寿命1027 Tc =70士5t，Vos =7V; P,. = 1. 2W 最后测试见表4，步骤3、5和6B4分组开帽内部自检2075 目检标准接鉴定时的设计每批1个(设计证)件，0失效键合强度2037 试验条件A20(

11、C=0) 寸B5分组本规范C 阻15 B6分组禽温寿命(不工作)1032 TA = 175t 7 最后测试见袭4，步3、5和6-表3C组检和试方条件LTPD GJB 128 Cl分组15 外形尺寸2066 见图1C2分组10 热冲击(玻璃应力)1056 试验条件B引出度2036 试验条件A 拉力lN，时间10士1s密封1071 a.细条件Hb.粗试验条件C一6一检和试综合周期最C3分组冲击动恒定加速度测试c4分组盐气(适用时)C5分组低气压不适用c6分组作寿命最后测试步或试l 路下的止电流2 源截L电压3 短路下的极电流变化量4 跨导变化量5 跨导变化量6 短路下的截止电流变化量臼500331

12、791995 方法GJB 128 1021 2016 2056 2006 1041 1026 续表3条6 环，3 见表4，1、2、3和4196, OOOrn/sZ(20, OOOg) 见表4，1、2、3和4Plot = 1. 2W, Vos = 8V Tc :c 70士5t:见表4，步骤3、5和6表4B组和C组试方GB 4586 条f牛符号2 Vos = OV, IGSS1 Vcs = - 8V 5 Vos = 3V, V GSC o!f) 10 = 5rnA 3 Vcs = OV, LlIoss Vos = 3V Vcs =0, -IV, Llgml 范Vos =3V 附录AVGS =0,

13、-IV, Llgml Vos =3V 2 Vos =OV Vcs = -8V LlI GSSl 注:1)对于本测试，IOSS，gml或IGSS1A组极件不应接受。件LTPD 7 10 15 = 10 极限单位最最大0.5 rnA -2 -5 V 土25%1)rnA 始值的土25%1)rns 主30%。rns 100% 1) rnA A组的规范值，较大者。一丁一SJ 50033179 1995 5 交货准5. 1 包装要求包装要求应符合GJB33的规定。5.2 贮存要求贮存要求应符合GJB33的规定。5.3 运输要求运输要求应符合GJB33的规定。6说明6. 1 预定用途符合本规范的器件供新设备

14、设计使用和供现有设备的后勤保6.2 订货资料合同或订货单应规定如下内容:a. 本规范的名称和编号:b. 等级(见1.3.1条); C. , d. 需要时，其它要求。6.3 如对表面涂层有特殊要求时，可在订货合同或订货单中规定(见3.2.1条)，如需典型特性曲线，可在订货文件中规定。6.4 型号对照CS0536的原企业型号为DX641。8一 A(标准的附录)化功晶的测试方法Al 目的在规定条件下测试呻化嫁微波功率场效应晶体管的跨导gm0 A2 电路图Sl Rl 图中:Vl为被测FETVl G 图Als 电路图Rl，R2为限流电阻，适当选取R2以保证器件不A3 测试步R2 。首先缸，闭合S2，调节

15、电压源Gl使VDS=3V，读出10=Iosso然后断开S2，闭合Sl，调节电压源G2使VGs=-lV，读出10= 10 。gm可由下述公式计开:A4 规定条件gm = I因s一10lV a. 捕一眼电压VDS，如果VDS不是3V;b. 栅一惊电压VGS，如果VGS不是一lV。(Al) 9一附录B(标准的附录)微波场效应晶体管输出功率、功率增益和功率附的测量方法B1 目的测量在规定条件场效应晶体管输出功率PO(ldB)、功率增益Gp(1dB)和功率附加效率、dd。n2 方框图B3 离器可变定向偏置网络输入匹配网络A B 功率计1被测器件发生+ 隔离器网络出匹配网络D 功率计2图B1呻化镣微波场效

16、应晶体管输出功率PO( ldB)、功率增益Gp(ldB)和功率附加效率1j.dd的测试方框图理输出功率Po、功率增益Gp由下列公式给出:Pi =P1-LL W但Po =月十L2，W但2)式中P1和P2是功率计1和功率计2给出的数值。L1和L2分别是Pj和Po在图1中从点A到点B和从点C到D的损艳。由(1)式和(2)式导出功率增益Gp:Gp = 10Ig(Po/P)(B3) 增益比线性增益减少1dB处的输出功率值是1dB增益压缩输出功率PO(1dB)0 1dB增益10一功率增益可由下式获得:其中:GPLin为线性增益。功率附加效率市.dd由下式获得:B4 电路说明和要求Gp(1dBl = G p

17、Lin一1Po一Pi市add=V孟艾In(B4) (B5) 测器件应安装在散热良好的测试夹具上。应预先测出电路损耗11和I20均洲I骨气1和L2时，应预先调节输入和输出阻抗匹配网络，使之处于匹配状态。B5 信号源的频率调到规定值:将被测器件的栅一源电压VGS加到接近止电压VGS(峭的数值;调节漏一源电压Vns到规定的值;改变V，使漏电流In= 0.5Inss ;将入功率加到接近测试PO(1dBl时的需要值。入和输出阻抗匹配网络使功率计2的指示最大;把输入功率增加到规定值，并最终调整阻抗匹配网络。再将输入功率降低(至少比规定的输入功率降低10分贝).此时测得的功益可视为线性增益GpLin.增加输

18、入功率直到功率增益下降到比线性增益GpLin低1分贝时的输出功率为1分贝增益压缩输出功率，而此时功率增益即为1分贝增益压缩功率增益。B6 规定条件a. 环境温度TA;b. 隔一源电压Vns; C. 漏极电流In;d. 工作频率fop;已拥入功率Pi。一11一C(标准的附录)化镜微波功晶体Cl 目的测量呻化效应晶体管在规定条件下沟道至管壳的热阻R归。C2 电路SJ D G 52 _ G2 I-=: G飞R Gl SI G3 图C1测试电路图C3 测试原理以碑化开路，施加固定的栅正向电流IGF时的栅源正向电压VGSF为温度场效应晶体管的沟道植度。特性，测C3.1 确定校准曲线VGSF = f( T

19、ch) ，见图C2，该曲线上Tch= TA, 向偏压的温度系数:的正= A V GSF/ ATch(C1) VCSF ATch AVCSF 了斗、图校准曲C3.2 将一个固定的功能加在被测器件上，待热平衡后，测12一正向偏压的变化而得:(b. V GSF) ，则热阻R(th)j-c由. . . (C2) 1 Vos ID b.V GSF IE(th)j-cz 求电路说明及C4 V1和R极有恒定的正向电流，入电阻要足够大，以保证用的定时脉冲见图C3。供器件测热阻R相对于也可用恒流源取代。l I on on S1 on S2 EGm t4 t5 I I I I V GSFl 冲图VGS t3 图C

20、3t3 t乞-Ell-ltttt llilt-llt11tJtt t2, VGS l t t t t t t t t t l 1D 开关52、53断13 一测将被测器件安装在加热块上(或放在烘箱里)，按图C1所示与电路连接。 测C5 C5.1 开，Sl接通，调整VGG1使栅摞正向电流为一特定值h(ref)，在测量和R他)j-c的整个过程中，IGF保持不变。建立标准曲线VGSF=j(Tch)，见图C20加热块的温度对应Tch在达到热平衡后，开关Sl闭合，闭合时间为町，记下每一温度下的栅源正向电压。根据测量值画出直线，由直线的斜率计算出:= l:l V GSF/ l:l T ch (C3) c5.

21、2 测量R(th)j-c 被测器件连接于图C1所示电路中，待热平衡后开始。t = t1 ，但闭合，闭合时间为11。测量栅源正向电压VGSF1，过了町，Sl断开，11通常为几十个微秒。t = t2 ，S2闭合，t=t3，S3闭合，测量Vos和Io0 ( V2预先调好，使VOS和Io调至规定值)。13过后，达到热平衡。在t= t4 ，S3断开。13通常为几百个毫秒。t= t5 ，但酣汁。t= t4经过延时时间叫，t = t6 , Sl再次闭合11时间，测量此时的栅源正向电压VGSF2 0 改变叫，保持其它条件不变，重复上述测试步骤，并测量VGSF2。根据测量值，建立曲线VOSF2= j( 1 4) ，见图c4。VOSF VeeFIP-，-VOSF2 VOSF2 1 4 图c4由图C4，推出口=0时，V GSF2 = V GSF2 * ，则R(出)j-c由下式求何:VGSF2骨一VGSF11 Rhh)j-c= -v丁子L. . . . . . . . .() C6 规定条件a. 环境温度TA;b. 管壳温度:To ; C. 栅一掘正向电流h(ref); d. 漏极电流Io; e. 漏一源电压Vos0 附加说明:本规范由中国电子技术标准化研究所归口。本规范由电子工业部第十三研究所负责起草。本规范主要起草人:顾振球李戍德玉长福刘宝孝。计划项目代号:B21070。一14一