分立器件是什么，小信號(hào)器件和功率器件又是什么

昨天我們講到分立器件和集成電路的區(qū)別，今天我們來重點(diǎn)了解一下分立器件的結(jié)構(gòu)和功能。

分立器件是指具有單獨(dú)功能且功能不能拆分的電子器件。分立器件主要由芯片、引線/框架、塑封外殼幾部分組成，其中芯片決定器件功能，諸如整流、穩(wěn)壓、開關(guān)、保護(hù)等，引線/框架實(shí)現(xiàn)芯片與外部電路的連接以及熱量的導(dǎo)出，塑封外殼則為芯片及內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供保護(hù)，保證其功能的穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)，并與散熱等核心性能高度相關(guān)。

分立器件的產(chǎn)品分類

半導(dǎo)體分立器件按照芯片結(jié)構(gòu)和功能可區(qū)分為二極管、三極管，以及由其通過一定方式連接形成的器件（如整流橋）。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步于上世紀(jì)50年代，在發(fā)展歷程中，半導(dǎo)體二極管、雙極型晶體管（BJT）、場效應(yīng)晶體管（Power－MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等先后出現(xiàn)，一般將雙極型晶體管、場效應(yīng)晶體管和絕緣柵雙極型晶體管統(tǒng)稱為三極管。

隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展，對芯片供電mA級(jí)別的電流需求、產(chǎn)品良率及成本制約下小功率器件無法集成、下游產(chǎn)品對半導(dǎo)體分立器件體積要求越來越苛刻等問題逐步凸顯，無論是二極管還是三極管，在制造工藝上均面臨突破上述發(fā)展瓶頸的需要。

為解決上述問題，體積較小且通過電流較小的“小信號(hào)器件”概念開始被單獨(dú)列出，并形成了一系列專業(yè)的工藝方法，用于各類二極管、三極管的生產(chǎn)。

隨著小信號(hào)器件概念的出現(xiàn)，半導(dǎo)體分立器件按照功率、電流指標(biāo)又劃分出了小信號(hào)器件及功率器件兩大類：世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)（WSTS）也將小信號(hào)器件定義為耗散功率小于1W（或者額定電流小于1A）的分立器件，而耗散功率不小于1W（或者額定電流不小于1A）的分立器件則歸類為功率器件；中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院2019年11月發(fā)布的最新《功率半導(dǎo)體分立器件產(chǎn)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)化白皮書（2019版）》將分立器件劃分為小信號(hào)器件和功率器件。因此依據(jù)功率和電流對分立器件進(jìn)行劃分是業(yè)內(nèi)通用的分類方法。

小信號(hào)器件與功率器件在生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品應(yīng)用方面也存在顯著差異。

小信號(hào)器件芯片尺寸和封裝尺寸均較小，對生產(chǎn)作業(yè)控制精度和機(jī)械化自動(dòng)化要求都很高，并由于產(chǎn)品組件比較脆弱，需要在生產(chǎn)過程中給予很好的保護(hù)，同時(shí)其電性參數(shù)值均比較小，因此要求測試系統(tǒng)能夠快速分辨出微小的電量變化，具備較高的測試精度。

小信號(hào)分立器件額定功率低，可以滿足小電流電路的功能需求，將其與電阻、電容、電感等多種元器件進(jìn)行合理的組合連接，可構(gòu)成具有不同功能的電路，這些電路可實(shí)現(xiàn)對電路的開閉控制與續(xù)流，對調(diào)制信號(hào)的建波、限幅、鉗位，對電路的穩(wěn)壓及脈沖、靜電保護(hù)等多種功能。

而功率器件芯片尺寸和封裝尺寸都比較大，要求芯片與框架接觸良好、封裝體有較好的散熱能力、封裝應(yīng)力盡可能小、測試過程中能夠提供大電流高電壓、并進(jìn)行不同測試參數(shù)條件下自動(dòng)比對篩選。因?yàn)楣β势骷饕糜陔娔茏儞Q和電能控制電路中的大功率（通常指電流為數(shù)十至數(shù)千安，電壓為數(shù)百伏以上）。

由于前述差異，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐步專業(yè)化發(fā)展的過程中，電子元器件在生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品應(yīng)用方面的差異程度超出了其在芯片結(jié)構(gòu)及功能方面本身的差異，小信號(hào)器件、功率器件的概念逐步被普遍接受。

審核編輯：符乾江