BS EN 60747——半导体器件标准系列(分立器件与微波集成电路)

Semiconductor Devices — Discrete Devices and Microwave Integrated Circuits (IEC 60747 系列)

🔬 BS EN 60747 是英国采用欧洲标准 EN 60747 而形成的半导体器件标准系列,技术内容与 IEC 60747 系列等同,由 CENELEC 转化,英国由 EPL/47(半导体器件)技术委员会参与制定。该系列覆盖分立半导体器件(如功率器件、光电器件)与微波集成电路(如放大器、单片微波集成电路)的术语、额定值、特性、测量方法与鉴定要求,是半导体器件设计、制造、试验与应用的权威依据。

💡 半导体器件的额定值与特性必须在统一的测量与试验条件下评价,才能保证器件在实际电路中可靠工作。BS EN 60747 系列为分立器件与微波集成电路提供了共同的性能与可靠性评价框架。

一、系列构成与适用范围 📌

本批文件覆盖 IEC/EN 60747 的以下分部。其中第 15、16-1、16-10 部分原文可读,其余部分为扫描版本,技术要点依据该标准领域公开知识概括。

标准号主要内容说明
BS EN 60747-15:2012第15部分:隔离功率半导体器件(Isolated power semiconductor devices)隔离型功率器件(如光耦驱动、隔离电源)
BS EN 60747-16-1:2002+A1:2007第16-1部分:微波集成电路——放大器微波放大器特性与测量
BS EN 60747-16-10:2004第16-10部分:单片微波集成电路技术鉴定计划(TAS)MMIC 鉴定
BS EN 60747-16-3:2002+A1:2009第16-3部分:微波集成电路(扫描版)微波集成电路要求
BS EN 60747-16-4:2004+A1:2011第16-4部分:微波集成电路(扫描版)微波集成电路要求
BS EN 60747-16-5:2013第16-5部分:微波集成电路(扫描版)微波集成电路要求
BS EN 60747-5-1:2001第5-1部分:光电器件——总则(扫描版)光电器件通用要求
BS EN 60747-5-2:2001第5-2部分:分立光电器件(扫描版)分立光电器件要求
BS EN 60747-5-3:2001第5-3部分:光电探测器件(扫描版)光电探测器件要求
BS EN 60747-5-5:2011+A1:2015第5-5部分:光耦合器件(扫描版)光电耦合器要求
⚠️ 本系列按器件类型分为多个分部:第 15 部分针对隔离功率器件,第 16-x 部分针对微波集成电路,第 5-x 部分针对光电器件。选用时须按器件类别与用途定位到对应分部。

二、隔离功率半导体器件:第 15 部分 🔧

第 15 部分(BS EN 60747-15:2012)规定隔离功率半导体器件的术语、额定值、特性与测量方法。这类器件在输入与输出之间提供电气隔离(如光电隔离、变压器隔离),同时传输功率或控制信号,广泛应用于开关电源、电机驱动、光伏逆变器等需要隔离与安全隔离的场合。

该部分 2012 版相对 2004 版重新编辑了第 3、4、5 章并合并部分子条款,更新了第 6 章及相关附录,使要求与现行 IEC 器件标准体系更加协调。

💡 隔离功率器件的关键参数包括隔离电压、传输比(CTR)、开关时间与绝缘电阻。选型时应核算隔离耐压、绝缘距离与工作温度,确保满足安规与可靠性要求。

三、微波集成电路:第 16-x 部分 📏

第 16-1 部分(BS EN 60747-16-1:2002+A1:2007)规定微波集成电路放大器的特性与测量方法,涵盖增益、噪声系数、输出功率、输入输出驻波比(VSWR)、频率响应与非线性(如三阶交调)等指标,适用于微波通信、雷达与卫星等射频前端应用。

第 16-10 部分(BS EN 60747-16-10:2004)给出单片微波集成电路(MMIC)技术鉴定计划(TAS),规定鉴定所需的产品类别、试验项目、抽样方案与合格判据,用于评估 MMIC 在批量生产中的可靠性。

🚨 微波器件测量对夹具、去嵌入、阻抗匹配与电磁环境极为敏感。测量系统必须经过校准并做好去嵌入处理,否则测得的增益、噪声与驻波比将包含显著的夹具误差。

四、光电器件:第 5-x 部分 🛠️

第 5-x 部分针对光电器件(如发光二极管、光电探测器、光耦合器)规定术语、额定值、特性与测量方法,包括:

  • 第 5-1 部分(总则):光电器件的通用术语、额定值与测量条件。
  • 第 5-2 部分:分立光电器件(如 LED、光电二极管)的具体要求。
  • 第 5-3 部分:光电探测器件(如光电晶体管、光敏电阻)的测量与特性。
  • 第 5-5 部分:光耦合器(光电耦合器)的传输特性、绝缘与可靠性要求。

五、工程实践应用 🛠️

  • 🔍 器件选型:按应用电路与工作条件(电压、电流、频率、温度、隔离需求)选择对应分部的器件,并核对额定值降额。
  • 🔧 微波设计:依据第 16-x 部分测量方法评价放大器与 MMIC 的增益、噪声与线性度,优化射频前端设计。
  • 📋 可靠性鉴定:依据第 16-10 部分 TAS 计划对 MMIC 进行批量鉴定,确保量产可靠性。
  • 📊 光电应用:依据第 5-x 部分评价光电器件的发光/探测/隔离性能,用于光通信、传感与电源隔离。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:BS EN 60747 与 IEC 60747 的关系?
答:BS EN 60747 是英国/欧洲对 IEC 60747 系列的转化,技术内容完全等同。英国标准号以 BS EN 60747 表示,国际编号为 IEC 60747。
❓ 问:什么是隔离功率半导体器件?
答:指在输入与输出之间提供电气隔离、同时传输功率或控制信号的半导体器件(如光耦、隔离电源器件),用于开关电源、电机驱动等需要安全隔离的场合。
❓ 问:微波器件测量为什么要做去嵌入?
答:微波测量中,测试夹具与连接线会引入额外阻抗与损耗。去嵌入通过校准扣除这些影响,才能测得器件本身的真实增益、噪声与驻波比。
🔍 问:MMIC 技术鉴定计划(TAS)有何作用?
答:TAS 规定单片微波集成电路批量生产前的鉴定项目、抽样与判据,用于评估器件可靠性,是量产前质量确认的重要依据。
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