零件知識專欄 – 二極體分類

二極體在類比電路應用，以下列五個層次進行分類 ｢Junction Structure、Forward or Reverse Bias、Power Rating、Reverse Recovery Time、Single or Multi｣，這是管理二極體｢電路零件符號、參數品名、選料規範、零件策略｣的源頭。

• 第一層次分類：Junction Structure (接面結構)
  • P-N Junction：優點漏電流 (I_R)小、缺點順向導通偏壓 (V_F)大。
  • Metal- Semiconductor：優點順向導通偏壓 (V_F)小、缺點漏電流 (I_R)大。(例如 Schottky Diode)。
  • Super Barrier Rectifier：以 MOS 結構完成 Diode，優點漏電流 (I_R)小、順向導通偏壓 (V_F)小。
• 第二層次分類：Forward or Reverse Bias (操作在順向或者逆向)
  • 順向：PN Junction 的 General Diode、General Schottky Diode。(單向開關)
  • 逆向：Zener Diode (簡易參考電壓應用)、Transient Voltage Suppressor (過電壓保護應用)。
  • 註解：OVP 零件還可區分 Clamping Device，及 Crowbar Device。此處 TVS 為 Clamping Device，TVS 過電壓保護啟動後，V_C 箝制特定電壓。
• 第三層次分類：Power Rating (額定瓦特數)
  • 順向：順向導通電流(I_F)以 0.5A 為臨界，Switching Diode (Schottky Diode) < 0.5A、Rectifier (Schottky Recifier) ≧ 0.5A。
  • 逆向：Zener 參考電壓應用 I_ZT 單位為 mA等級、TVS 過電壓保護應用I_C單位為A等級。
• 第四層次分類：Reverse Recovery Time (T_RR) 逆向回復時間
  • PN Junction Rectifier 的I_F影響接面面積，進而影響接面電容，進而影響T_RR，為正比關係。
  • T_RR大效率差、EMI好，當 T_RR小則反之。
  • 分成四種等級「Super-Fast (T_RR 最快、I_F 最小)、Ultra-Fast、Fast、Standard (T_RR最慢、I_F 最大)」
• 第五層次分類：依據單顆或者多顆晶圓包裝特殊功能
  • 例如：橋式整流器 (Bridge Diode Rectifier)