Pozorování a měření silových polovodičů (silových zařízení) pomocí digitálních mikroskopů
Na rozdíl od typických polovodičů, které slouží ke zpracování dat, například procesorů a pamětí, řídí silové polovodiče elektrickou energii a nazývají se silová zařízení. Tato kapitola uvádí příklady, jak silové polovodiče (silová zařízení) pozorovat a měřit pomocí digitálních mikroskopů.
![Pozorování a měření silových polovodičů (silových zařízení) pomocí digitálních mikroskopů](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_001_2067057.jpg)
- Co je silový polovodič?
- Funkce silových polovodičů
- Typy a charakteristiky silových polovodičů
- Příklady pozorování a měření silových polovodičů (silových zařízení) pomocí digitálních mikroskopů
Co je silový polovodič?
I když nejde o jasnou definici, jako silové polovodiče označujeme polovodiče, které ovládají velké napětí a proudy a jejich jmenovitý proud je 1 A nebo vyšší.
Funkce silových polovodičů
- Střídač:
- Mění stejnosměrný proud (DC) na střídavý proud (AC).
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_002_2067058.png)
- A: Střídač
- a: Stejnosměrný proud
- b: Střídavý proud
- Měnič:
- Mění AC na DC.
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_003_2067059.png)
- A: Měnič
- a: Střídavý proud
- b: Stejnosměrný proud
- Převod frekvence:
- Mění frekvenci AC:
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_004_2067060.png)
- A: Převod frekvence
- a: Střídavý proud
- Regulátor:
- Mění napětí DC.
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_005_2067061.png)
- A: Regulátor
- a: Stejnosměrný proud
Typy a charakteristiky silových polovodičů
Výkonová dioda
Funkce: Usměrnění
Výkonové diody vedou proud jedním směrem bez přepínání.
Výkonový tranzistor
Funkce: Přepínání a zesilování
- Tyristor
- Tyristory byly první dostupné výkonové tranzistory a je pro ně charakteristické vysoké zkušební napětí.
- Výkonový tranzistor řízený elektrickým polem (MOSFET)
- Výkonové tranzistory MOSFET charakterizuje vysoká rychlost a vysoká frekvence. Tyto výkonové tranzistory se obvykle používají u produktů s nízkým rozsahem zkušebního napětí do přibližně 200 V. Mezi typické produkty patří IT zařízení jako notebooky.
- Bipolární tranzistor s izolovaným hradlem (IGBT)
- Tranzistory IGBT charakterizuje vysoké zkušební napětí, vysoká rychlost a vysoká frekvence. Tyto výkonové tranzistory se obvykle používají u produktů se středním až vysokým rozsahem zkušebního napětí 200 V a vyšším. Mezi typické produkty patří elektrická vozidla, hybridní vozidla a železniční vagóny.
Příklady pozorování a měření silových polovodičů (silových zařízení) pomocí digitálních mikroskopů
Zde jsou nejnovější příklady pozorování a měření silových polovodičů pomocí digitálního 4K mikroskopu řady VHX od společnosti KEYENCE.
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_006_2067062.jpg)
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_007_2067063.jpg)
Pozorování vadného dílu na silovém polovodiči
Nepravidelnosti povrchu se vizualizují v režimu optického stínového efektu, což umožňuje rychle určit, zda byly vady způsobeny adhezí nebo otlaky.
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_008_2067064.jpg)
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_009_2067065.jpg)
Pozorování materiálu na wafery pro silové polovodiče
Použití funkce odstranění kruhových odlesků eliminuje odlesky od povrchů.
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_010_2067066.jpg)
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_011_2067067.jpg)
Pozorování výplní pryskyřičných forem pro silové polovodiče
Použití funkce HDR zlepšuje kontrast, což umožňuje přesně měřit profily výplní.
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_012_2067068.jpg)
![](/cscz/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_013_2067069.jpg)