【通信行业标准(YD)】 通信设备过电压保护用半导体管

中华人民共和国通信行业标准
YD/T 940—1999
neg ITU-T K.28: 1993
通信设备过电压
保护用半导体管
Semiconductor arrester for
The over - voltage protection of telecommunications installations1999-09-24发布
中华人民共和国信息产业部
2000-03-01实施
YD/T 940—1999
1范用
2引用标准
3定义
4 产品型号
5技术要求
6试验方法
了检验规则
......
8标志、包装、运输和贮存
YDrT9401999
本标准是根据国际电信联照标准化部门ITU一T建议K.28《电信设备保护用半导体管保安单元的特性》(1993 年版)前制订的，采用程度为非等效采用，在编写方法,上遵循 GBT1.1一1993 和 GB/T1.3-1997的基本规则。
IFU一T 建议K.28规定了装有半导体管的保安单元的特性，其绝大部分技术内容都是针对半导体管而言的，这部分内容对于本标准是适用的。采用ITU一T建议K.28的主要技术内容是适应国际贸易、技术和经济交流的需要。
本标准中信息产业部电信研究院提出并归口。本标雅起草单位有广东省邮电科学技术研究院，信息产业部邮电工业标准化研究所、北京邮电电话设备！。
本标滩委托广东省邮电科学技术研究院负责解释。本标准王要起草人：陈少川孔庆恩陈健儿
浏运海
1范围
中华人民共和国通信行业标准
通信设备过电压
保护用半导体管
Semiconductor arrester for the over-voltageprotection oftelecommunications installationsYD/T 940—1999
neqITU-TK.281993
本标推规定了通信设备过电压保护用半导体件的定义、产品型号、技术要求、试验方法和检验现则，以及标志、包装、运输、些存等规则，本标准适用于通信交换系统第一级过电压保护用的半导体曾，用终端也可参照使用。本标准不涉及半导体管的外形尺寸。2引用标准
下列标谁包含的条支，通过在木标雅中引用而构成为本标准的条文。在标准山版时，所示版本均为有效。所有标推都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB2421—89
GB 2423.1——89
GB 2423.289
GB/T 2423.5—1995
GB/T 2828—87
GB4590—84
GB/T 4937—1995
GB5169.7—85
3定文
本标准采用下列定义：
电工子产品基本环境试验规程总则电1电了产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法工电了产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法电1电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击逐批检含计数抽样程序及抽样表（适用下连续批的检查）半导体集成电路机械和气候试验方法半导体器件机械和气候试验力法电工电子产品若火危险试验本生灯型火焰试验方法(1）过电压保护用半导体管（SA）当在两个电极上施加的电压超过额定值时迅速变成低阻（导通状态，电压撤消后又恢复成高阻状态且正反向特性一致的半导体器件，(2）最高限制电压
在规定上升速率的电压冲出下半导体管上允许出现的最高电压。(3）不动作电压
半导体管保持商阴状态时所能承受的最高电压，(4）标称冲击电流
半导体管正带工作时所允许通过的额定脉冲电流(峰值)：(5）标称工频电流
半导体节正常工作时所允许通过的频索为50H的额定交流电流(有效值)。中华人民共和国信息产业部1999-09-24批准2000-03-01实施
4产品型号
产品型号的构成如图1 所示。
5技术要求
5.1工作环境条件
YD/T940—1999
安装方式：」表示夹，T表示表面贴装，H装示焊接序号，用河拉伯数字表示
过电压保护用半导体管
电极数日，用阿拉伯数字表示
产品型号的构成
在如下规定的坏境杀件下，半导体管应能正常的工作。温度范围：40℃~～+65°℃
湿度范围：0~95%RH
大气压力：70～～106kPa
5.2电气性能
5.2.1最高限制电压
半导体管的最高限制电压应不大于表给出的极限值。表1最高限制电压
电压上升速率
最高限制电压上限
5.2.2不动作电压
100kv/s
1kv/us
在规定不动作电压下，半导体管中流过的电流应不人于衣2给出的最人值。表2不动作电压
最人斜波释值电压
5.2.3绝缘电阻或漏电流
长标称值
在规定的试验条件下，半导体管的绝缘电阻或漏电流应符合表3的要求。2
充许电流最大值
直流测试电压
绝缘电阻最小值
1×10°
YD/T 9401999
表3绝缘电阻或漏电流
漏电流联人位
注：复测是指破坏性试验后进行的测试。5.2.4极间电容
绝缘电附最小值
涌电流最人值
当依据6.3.4对半导体进行试验时，，半导体管任意两个电极之间的电穿量应不人于200pF。5.2.5冲击恢复时间
当依据6.3.5对半导体管进行试验时，样品应在30ms内恢复到高阻状态。5.2.6电流变化率效应
当依据6.3.6进行试验时，半导体管上的电压应不大于400V，试验后复测绝缘电阻或漏电流应符台表3 的要求。
5.2.7耐电流能力
半导体管的冲出电流和.1.频电流承受能力应根据6.3.7进行试验，试验项目，电流等级，试验次数和间隔时间见表 4。
表4耐电流能力
试验项目
冲击电流
T频电流50Hz1s
上频电流50Hz30s
短路电流
100A（峰值）
10A（有效值）
0.5A（有效值）
注：冲击电流的试验次数为正负极性试验的总次数。5.2.8失效模式
试验次数
3(00([01(H0 u s)
当依据6.3.8进行试验时，半导体管的失效模式应呈短路或低阻状态。5.2.9外观质量
5.2.9.1外形表面清洁，无污染、腐蚀和其他多余物。5.2.9.2封装无破损、裂纹、伤痕，引出线不断裂、不松动。5.2.9.3金属镀层不起皮，不脱离，不生锈，不变色，5,2.9.4产品标患应清晰谢久
6试验方法
6.1试验条件
6.1.1试验的标准大气条件
除非另有规定，全部试验的恢复应在试验的标准人“条件下进行：温度：15~35'℃
机对湿度：45%~75%
大气压力：86~106kPa
间隔时间
YD/T 940—1999
所有的电测量以及测量之后的恢复应在以下的人气条件下进行：温度：25±5℃
相对湿度：45%~75%
大气压力：86~106kPa
在进行测量前应使半导体管温度与测量环境温度达到平衡。测量过程的环境温度应记录作试验报告中。
6.1.2测试工作电压
除有关规范十另有规定外，1.作电压的初始偏差和任何变化，对丁直流电压应在±5%以内：对于交流或脉冲电压应在土10%以内。
6.1.3 测试工作电流
除有关规范中另有规定外，工作电流的初始偏差和任何变化，对于直流电流应在±5%以内：对于交流或脉冲电流应在土10%以内。
6.2外观捡查
按GB/T4937第1篇总则5.1条进行查，应符合5.2.9的规定。6.3电气性能试验
6.3.1最高限制电压
6.3.1.1试验电流应在1A~10A之间。试验时加在半导体管.上的电流变化率应不人于30A/μs。6.3.1.2用表1规定的电压上升速率在样品上施加电压直到市穿，正极性和负极性各试验·次，问时间为1~2s.
6.3.1.3试验所用的电压发生器必须能够保持表1所示的开路电压上速率，上升速率应落在图2规定的范围内。试验电路见图3。
标符上
升速率
标称上
升速率
图2电压上升速率的范围
直流电源
试验电源
(l0kyt)
YD/T 940-1999
(a）电压上月速率为[00kVis
(b)电乐上升速率为1ks
蜂值电压表或
存储尔波器
峰有电乐
衰成存站
小婆葬
注：为了得到足够的试验电流以使样品击穿，图(a)中的电阻R和图(b)中的电阻R,可能需要进行调整，图3最高限制电压测试电路
6.3.2不动作电压
般取为5052。
图4所示的发生器提供100kVs的斜角波电JK，回路电流通过监测1k2电阻上的压降求确定，发生器的电压应不大于表2给出的值。斜角波发生器
峰值190V
峰值电压表
存储示波器
1ka±1%
图4不动作电压测试电路
6.3.3绝缘电阻或漏电流
绝缘电阻或漏电流应在半导体管的任意两个端子之间测试，与测试无关的端了应悬浮放置。测试时按表3规定的直流测试电压，正负极性各测试一次。绝缘电阻或漏电流的值应在稳定之后或加电压1min后读取。
6.3.4极间电容
极间电容应在半导体管的任意两个端子之间测试。所有与测试无关的端了应连接到测试设备的接地端子上。测试频率应为1MHz，测试电压应为0.5V（有效值）。5
6.3.5冲出恢复时间
YD/T 940—1999
试验使用的冲出电流发生器短路电流波形应为10/1000Hs或10/700u%，峰值25A，开路电压应不低于1kV。冲击电流极性应和直流电源相同，止负极性交替试验各逛行3次，试验间隔时间为20g试验电路见图5，各元件的参数见表5。表5冲击恢复时尚试验电路参数
冲击电流发生
器(与 PS,极免费标准bzxz.net
性相间1
PS,一恒定电压源
E,一隔离放电问隙或等效装置
C一模拟应用条件的可选电容器
R,一冲击限流电阻或波形形成网络样户
尔波器
R，一模拟回路电阳的可选电阻器R一直流限流电阻
D,一隔离二极管
图5冲击恢复时问试验电路
6.3.6电流变化率试验
Ci(uF)
半导体管上施加的冲+电流变化率(difd)最大值应落在25A/us~30A/us的范围内，J负极性各试验一次，问隔时问应不小于30s。试验电路图觅图6。PS
承波器
PS-1kV直流电源。满载情况下，负载波纹和输出调整应不大于3.0%R,—50kQ充电限流电阻
S ~-放电肩动开关
C—1.0uF无电电容器(非电解)
R—放电限流电阻(202)
一放电回略总电感，20μH至25uH活：为了得到25至30A/u的电流上升速率，放电网路电感可能需要调整。在迹行试验前先用短路线代替样品进行调整。图6电流变化率试验电路
6.3.7谢电流能力试验
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6.3.7.1依据表4中所列的试验项日、电流等级和试验次数进行试验。6.3.7.2冲击电流试验的开路电f峰值应不低于1kV，试验应按负极性交替进行。试验电路见图7。6.3.7.31.频电流试验电路（见图8)应山有效值为400V的L频电源利限流电阻组成，调整限流电阻使其短路电流分别符合表4的矩路电流等级。6.3.7.4每一项试验完成后都应复测最高限制电压、不动作电压和绝缘电阻，测试结果应分别符合5.2.1、5.2.2 和 5.2.3 的要求。Q
冲击电流发生器
10/1000s
图了冲+电流试验电路
6.3.8失效模式试验
可谢限流电限
交流心源
400Vrms
图8工频电流试验电路
向半导体管施加短路电流波形为8/20μs、峰值为10A的冲击电流，止负极性各冲击一次，间隔时间1min。试验后样品应符合5.2.8的要求。6.4环境试验
6.4.1引端强度
6.4.1.1轴向压力试验适用丁J型器件）将半导体管垂南（一而电极向下)放在板上，在半导体管（另-电极）上施加25(15%)N的压力，施加时间为30min。试验后样品应符合5.2.9、5.2.[(100kV/R）和15.2.3的要求。6.4.1.2剪划强度试验(适用于J型器件)用适当的夹具卡任半导体管的一个电极，沿行于电极的方向逐新施胍不带任何冲击）25(1±5%)N的力下另：电极上，施加时间为（10±1）8。试验后样品应符合5.2.9、5.2.1(100kV/s)和5.2.3的要求。6.4.1.3引线弯出试验(适用于H型器件)有引线的样品应根据GB/T4937中第II篇1.2进行试验。试验后样品应符合5.2.9、5.2.1(100kV/s）和 5.2.3 的要求。
6.4.1.4引线拉力试验（适用于H型器件）有引线的样品应根据GBT4937中第Ⅱ篇1.1对每--条1线进行试验，试验后可放火3~10倍，引线不应断裂、松动或引出端与器件本体之间出现对移动。电气参数应符合5.2.1(100kV/s)利5.2.3的要求。
6.4.2可焊性试验
带焊接端子的样品应根据GBT4937中第ⅡI篇2.1进行试验，试验后可放人10格观察，烊料涂层应光滑明亮，其针孔或末没润痕迹的面积应不多于5%，且这些缺陷小垃集中在处。6.4.3耐焊接热试验
带焊接端子的样品应根据GB/T4937第I篇2.2进行试验。浸润时问(101)s，恢复时间30min。试验店样品应符合5.2.1(100kV/s)和5.2.3的要求。6.4.4低温工作试验
样品应根据GB2423.1试验Ab进行试验，温度-40℃，持续时间不少于30min，在试验条件下及快复1h后测试样品的最高限制电压（电K上升速率为100kVls），其结果应符合5.2.1的要求。7
6.4.5高温作试验
YD/T 940—1999
样品应根据GB2423.2试验Bb进行试验，流度+65C，持续时间不少于30min，在试验条件下及恢复1h后测试样品的最高限制电压（电压上升速率为100kV/g)，其结果应符合5.2.1的要求。6.4.6温度变化继之以湿热试验
择品应银据GB/T4937中第ⅢI篇1.1进行试验低温-40℃，高温+85℃，暴露时问30min，转移时间2min，循环5次之后根据GB4937中第Ⅱ篇5A进行温度为（85±2）℃、机对湿度为80%~90%、持续时问96h的试验，若试验条件不能满足，也可选择温度为（552）℃、相对湿度为90%~98%逛行试验。恢复1h后测试，样品成符合5.2.1(100kVis)和5.2.3(复测)的要求。6.4.7振动试验
频率100~2000Hz，加速度幅值为200m/s*，扫频速率为1倍频程/min样品每辅线的扫频循环次数为15次。试验后样品应符合5.2.9和5.2.1(10ukV/s)的要求。6.4.8冲击试验
样品应根据GB/T2423.5试验Ea进行试验，加速度幅值5000m/s，持续时问1ms，沿样品每轴线的正反方向各碰撞3次。试验后样品应符合5.2.9和5.2.1(100kVis)的要求。6.4.9高温贮存试验
样品应根据GB2423.2试验Bh进行试验，温度+85℃，持续时问168h，恢复1h后测试其最高限制电压(100kV/s)应符合5.2.1的要求。6.4.10易燃性试验
塑料均装的样品应进行易燃性试验。其中内部引起的易燃性试验的施加电压为220V（有效俏），频率为50Hz+试验短路电流为22A，试验时间为15min，试验过程中样品垃不起明火：外部引起的易燃性试验方法按GB5169.7试验A进行，火焰高度20mum，火焰施加持续时间10s，离开火焰后，样品.上的可见火焰应在10s内自熄。
6.4.11标志的耐久性试验
样品应根据GB4937中第V篇第2项进行试验，试验后将样品放大3~5倍观察，标惠应保持清晰，
检验规则
半导体管的检验分交收检验和型式检验两种。7.1交收检验
交收检验巾的扯样方案按照GB2828，采用-次正常抽样方案进行，其交收项目、顺序检验水平及合格质量水乎（AQL）应符合表6的规定。表6交收检验
检验项目
外观检查
最高粮制电压
不动作电压
绝缘电阻或漏电流
锻间电将
冲击恢复吋间
电流变化率
[频电流试验
冲击电流试验
失效模式试验
试验方法
技术要求
检验水平
7.2型式检验
YD/T 940—1999
7.2.1型式检验足全面考验产品性能是否满足技术条件的试验。成批生产的产品舞年至少试验-一次：在产品结构、币要工艺和原材料改变时也应进行型式试验，7.2.2型式检验的样品应从交收检验合格的批中随机抽样。型式检验按表10的项目进行。8标志、包装、运输和贮存
8.1标志
每个半导体管都应清晰、水久地标有制造厂商标志。8.2包装
8.2.1包装箱应标明生产厂家、产品名称、型亏、标准号、数量及生产日现或批号。B.2.2包装材料应保持1燥、整洁，对产品无腐蚀作用。8.2.3产品随带文作包括产品合格证、产品说明书、装箱单及其他技术资料。8.3运输
包装好的产品应适应现代变通工具运输。日.4存
包装好的导体管以购存在只有良好通风、温度范围为-25℃～+40℃，相对湿度不大于85%，无酸、碱及其他有害杂质侵蚀的环境中。表了
检骏项H
外观验查
最高限制电压
不动作电坐
绝缘电阻或漏电流
极涧电容
冲击恢复时间
电流变化率效应
3a 组
L频电流试验10A
T,频电流试验 0.5A
冲击电流试验
失效模式试验
引出端强度
可焊性试验
焊接热试验
内部引起的易燃性试验
试验条件发方法
型式检验
样本人小和
合格判定数
复测6.3.1，6.3.2、6.3.3
测 6.3.1、6.3.2、6.3.3
复测 6.3.1、6.3.2、6.3.3
技术婴求
5.2.1, 5.2.2、5.2.3
5.2.1、5.2.2、5.2.3
5.2.1、5.2.2、5.2.3
5.2.15.2.35.2.9
上锡良好
5.2.15.2.3
不起明火
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