Q/LB.□XXXXX-XXXX光伏組件接線盒用模塊二極管1范圍本文件規(guī)定了光伏組件接線盒用模塊二極管（以下簡稱：模塊二極管）的術(shù)語和定義、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標(biāo)志、運輸和貯存。本文件適用于半導(dǎo)體芯片類型為肖特基的地面晶體硅光伏組件接線盒用模塊二極管。由金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（簡稱：MOS）等芯片封裝的光伏模塊二極管，可參考本文件部分條款。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接受質(zhì)量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T3131錫鉛釬料GB/T3873通信設(shè)備產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GB/T5095.1電子設(shè)備用機(jī)電元件基本試驗規(guī)程及測量方法GB/T5121（所有部分）銅及銅合金化學(xué)分析方法GB/T5169.16電工電子產(chǎn)品著火危險試驗第16部分：試驗火焰50W水平與垂直火焰試驗方法GB/T5231加工銅及銅合金牌號和化學(xué)成分GB/T16921金屬覆蓋層覆蓋層厚度測量X射線光譜法GB/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗GB/T20422無鉛釬料SJ/T10694電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢測通用規(guī)范IEC61215-2地面用光伏組件設(shè)計鑒定和定型第2部分：試驗程序（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules—Designqualificationandtypeapproval—Part2:Testprocedures）IEC62790光伏組件接線盒-安全要求和試驗（Junctionboxesforphotovoltaicmodules—Safetyrequirementsandtests）IEC62979光伏組件二極管熱失控測試方法（Photovoltaicmodulebypassdiodethermalrunawaytest）3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1

模塊二極管modulardiode將半導(dǎo)體芯片直接與集成了匯流帶焊接端子及線纜固定端子的導(dǎo)電片電路進(jìn)行連接和封裝形成的模塊化二極管。一個模塊二極管含有一組或多組芯片。如無特殊說明，本文件中的電性能參數(shù)均是模塊二極管中一個芯片組的電性能參數(shù)。3.2

平面式芯片planarchip一種半導(dǎo)體工藝及芯片類型，其外延層表面基本平坦。3.3

溝槽式芯片trenchchip一種半導(dǎo)體工藝及芯片，其外延層表面設(shè)置多個溝槽，溝槽內(nèi)部設(shè)置氧化層并進(jìn)行填充。4符號下列符號適用于本文件。I:試驗前常溫電性能數(shù)據(jù)。F:試驗后常溫電性能數(shù)據(jù)。H:高溫電性能數(shù)據(jù)。IF:額定正向電流，制造商對模塊二極管標(biāo)注的正向工作電流值，指模塊二極管在長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值。VF:正向壓降，在正向電流作用下，二極管兩個端子間的電壓差值。VR:額定反向電壓，制造商對模塊二極管標(biāo)注的反向工作電壓值，指模塊二極管在長期連續(xù)工作時允許施加的最大反向工作電壓值，且不會導(dǎo)致模塊二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娔芰?。IR:反向漏電流，在規(guī)定的反向電壓作用下，流過模塊二極管的反向電流。Tj:二極管結(jié)溫，在一定條件下，二極管正向工作時芯片的溫度。5要求5.1通則本文件對模塊二極管的額定正向電流、額定反向電壓不作規(guī)定，由制造商來設(shè)定標(biāo)稱值。模塊二極管的設(shè)計和定型，要滿足其在使用過程中能夠承受相應(yīng)的電氣、機(jī)械、熱性能的要求，從而保證其對使用人員和周圍環(huán)境的安全性。5.2外觀表面應(yīng)平整、無劃痕、無污點、無可見雜質(zhì)、無鼓包、無破裂，進(jìn)膠口、合模線處的毛刺應(yīng)不影響裝配。釬料表面不得有肉眼可見孔洞及助焊劑結(jié)晶物殘留，無明顯雜質(zhì)和臟污。釬料高度、面積及其他特殊要求由供需雙方約定。5.3尺寸及偏差尺寸要符合供需雙方約定的圖紙要求，尺寸及允許偏差應(yīng)符合表1的要求。尺寸及允許偏差序號項目要求允許偏差1芯片尺寸標(biāo)稱值±1mil2封裝材料整體尺寸標(biāo)稱值±0.15mm3封裝材料裝配處尺寸標(biāo)稱值±0.10mm4導(dǎo)電片長度、寬度標(biāo)稱值±0.15mm5導(dǎo)電片厚度標(biāo)稱值±0.05mm5.4標(biāo)志耐久性標(biāo)志應(yīng)準(zhǔn)確、清晰、不易脫落。5.5電性能5.5.1常溫電性能模塊二極管常溫電性能VF、VR、IR應(yīng)符合標(biāo)稱的規(guī)范或供需雙方約定的要求，測試溫度為25℃±2℃。5.5.2高溫電性能模塊二極管高溫電性能應(yīng)符合表2的要求，測試溫度為75℃±2℃。高溫電性能序號項目規(guī)格單位要求1VF變化值平面式芯片%VF:〔(I-H)/I〕=2～12溝槽式芯片VF:〔(I-H)/I〕=5～152IR變化值平面式芯片—IR:(H/I)≤80溝槽式芯片IR:(H/I)≤505.6靜電放電抗擾度靜電放電抗擾度應(yīng)符合表3的要求。靜電放電抗擾度序號規(guī)格測試條件要求1平面式芯片測試電壓≥25kVVF,VR:|〔(F-I)/I〕|≤10%IR:(F/I)≤22溝槽式芯片測試電壓≥30kVVF,VR:|〔(F-I)/I〕|≤10%IR:(F/I)≤25.7浪涌性能5.7.1正向浪涌性能正向浪涌性能應(yīng)符合VF,VR:|〔(F-I)/I〕|不大于10%，IR:(F/I)不大于2。5.7.2反向浪涌性能反向浪涌性能應(yīng)符合VF,VR:|〔(F-I)/I〕|不大于10%，IR:(F/I)不大于2，VR:50V～100V。5.8結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分5.8.1導(dǎo)電片導(dǎo)電片硬度范圍為100HV～140HV，可采用代號為C19210、C19400、T11050等，成分應(yīng)符合GB/T5231的規(guī)定。特殊導(dǎo)電片材料由供需雙方協(xié)商確定。5.8.2鍍層導(dǎo)電片表面可鍍錫或鍍鎳，鍍層厚度為1μm～15μm，鍍層材料純度不小于99.9%。特殊鍍層由供需雙方協(xié)商確定。5.8.3連接結(jié)構(gòu)用于芯片與導(dǎo)電片的連接結(jié)構(gòu)，可采用跳線焊接、鋁鍵合等方式，可以為獨立或一體式連接。5.8.4焊接材料匯流帶焊接端子表面的錫鉛釬料成分應(yīng)符合GB/T3131的規(guī)定，無鉛釬料成分應(yīng)符合GB/T20422的規(guī)定。特殊焊接材料或工藝由供需雙方約定。5.8.5封裝材料封裝材料應(yīng)具有良好的絕緣性能和阻燃性能，體積電阻率不小于1016Ω?cm，阻燃等級不低于V0，常用的有環(huán)氧樹脂等。封裝材料可采用散熱材料包覆來提升產(chǎn)品性能。5.9可裝配性能可采用冷鉚、熱鉚、釬焊等方式進(jìn)行裝配。模塊二極管裝入接線盒中后不松動、不凸起、無損傷。模塊二極管與線纜的拉力，符合表4要求。模塊二極管與線纜拉力序號規(guī)格單位要求1匹配4mm2線纜N≥3102匹配6mm2線纜N≥3605.10可焊接性能焊接端子與匯流帶焊接應(yīng)牢固、不分層，無明顯雜質(zhì)殘留，焊接拉力峰值應(yīng)不低于50N。5.11耐焊接熱性能耐焊接熱性能應(yīng)符合VF,VR:|〔(F-I)/I〕|不大于10%，IR:(F/I)不大于2。5.12封裝質(zhì)量5.12.1焊接空洞測試對于跳線焊接工藝封裝的模塊二極管，單個焊接空洞比例不大于5%，所有空洞比例不大于10%。對于鋁鍵合工藝封裝的模塊二極管，單個焊接空洞比例不大于2%，所有空洞比例不大于5%。5.12.2斷層掃描測試封裝材料與導(dǎo)電片間無明顯分層，分層區(qū)域占整個封裝面積比例不大于15%，不能有連通芯片到外部的分層。5.13二極管結(jié)溫測試符合IEC61215-2、IEC62790要求，且Tj不大于200℃。5.14二極管熱逃逸測試符合IEC62979標(biāo)準(zhǔn)要求。5.15可靠性測試可靠性測試應(yīng)符合表5的要求?？煽啃詼y試序號項目試驗后要求1高壓蒸煮測試外觀符合5.2要求VF,VR:|〔(F-I)/I〕|≤10%IR:(F/I)≤22高溫反偏測試外觀符合5.2要求VF,VR:|〔(F-I)/I〕|≤10%IR:(F/I)≤23電流老化測試外觀符合5.2要求VF,VR:|〔(F-I)/I〕|≤10%IR:(F/I)≤24溫度循環(huán)測試外觀符合5.2要求VF,VR:|〔(F-I)/I〕|≤10%IR:(F/I)≤25通斷測試外觀符合5.2要求VF,VR:|〔(F-I)/I〕|≤10%IR:(F/I)≤26濕熱測試外觀符合5.2要求VF,VR:|〔(F-I)/I〕|≤10%IR:(F/I)≤26試驗方法6.1通則樣品應(yīng)按照GB/T5095.1的要求進(jìn)行24h的預(yù)處理。除非另有規(guī)定，所有試驗應(yīng)在溫度15℃～35℃，相對濕度45%～75%下進(jìn)行。6.2外觀外觀檢測臺面應(yīng)干凈整潔，無灰塵、碎屑等污染物，有防靜電處理措施。應(yīng)在不低于500Lux的照度下，目測檢查，觀察者視力應(yīng)正?；虺C正視力0.8及以上。將試樣放置于靜置的工作臺上，眼睛距離觀察試樣不超過300mm，并采用與工作臺水平方向呈45°進(jìn)行目視檢測。6.3尺寸及偏差取22個模塊二極管作為試樣，用精度不低于±0.01mm的游標(biāo)卡尺按圖紙進(jìn)行測量，不能直接測量的地方需用尺寸精度不低于±0.01mm的量塊工裝進(jìn)行測量。6.4標(biāo)志耐久性取2個模塊二極管作為試樣，放置在23℃±5℃的溫度下，完全浸入到工業(yè)用異丙醇中5min±0.5min。將試樣取出自然干燥至少5min，使用脫脂棉或無塵布，施加5N的擦拭力，在標(biāo)志區(qū)域表面任意兩個方向上各擦拭5次。如采用激光鐳射工藝，可免擦拭步驟。6.5電性能6.5.1試驗設(shè)備試驗設(shè)備如下：電性能測試儀：具有恒流功能、恒壓功能、電壓測量功能和電流測量功能；恒流精度要求±0.1A，電流輸出范圍0A～100A或更大；恒壓源精度要求±0.1V，電壓輸出范圍0V～100V或更大；電壓測量精度±0.1mV；電流測量精度要求±0.1μA。烘箱：可將測試樣品加熱并穩(wěn)定至75℃±2℃。6.5.2試驗方法常溫電性能常溫電性能測試步驟如下：取22個模塊二極管作為試樣；將測試儀探針施加在相鄰的2個焊接端子上，逐個測試試樣中的每個芯片組的VF、VR、IR。高溫電性能高溫電性能測試步驟如下：取22個模塊二極管作為試樣；將試樣放入烘箱內(nèi)，加熱至設(shè)定溫度并恒溫至少30min；將測試儀探針施加在相鄰的2個焊接端子上，逐個測試試樣中的每個芯片組的VF、IR。6.6靜電放電抗擾度取22個模塊二極管作為試樣，按照GB17626.2方法進(jìn)行測試。6.7浪涌性能6.7.1正向浪涌性能試驗設(shè)備試驗設(shè)備要求如下：可輸出正向浪涌電流，浪涌電流周期為8.3ms的正弦半波電流；波形誤差±10%；峰值電流精度±10A；設(shè)備可承受最大峰值電流為600A及以上。試驗方法試驗步驟如下：取22個模塊二極管作為試樣，按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗前電性能數(shù)據(jù)I；對試樣的每個芯片組通一個周期的正向浪涌電流，電流大小不低于15倍的IF；試樣自然冷卻30min后，按照要求進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。6.7.2反向浪涌性能試驗設(shè)備測試儀要求如下：具有可產(chǎn)生脈沖電流功能、電壓測量功能；電流精度要求±0.1A；電壓輸出和測量范圍0V～200V；脈沖時間精度±0.1μs。試驗方法試驗步驟如下：取22個模塊二極管作為試樣，按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗前電性能數(shù)據(jù)I；對試樣的每個芯片組通入4A的反向浪涌電流，脈沖時間10μs，測試模塊二極管VR；按照要求進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。6.8結(jié)構(gòu)與化學(xué)成分6.8.1導(dǎo)電片導(dǎo)電片化學(xué)成分按照GB/T5121（所有部分）進(jìn)行測試。6.8.2鍍層導(dǎo)電片表面鍍層按照GB/T16921進(jìn)行測試。6.8.3焊接材料用作儲錫的錫鉛釬料按照GB/T20422的規(guī)定進(jìn)行成分及釬劑焊料測試，無鉛釬料按照GB/T3131進(jìn)行成分及釬劑焊料測試。6.8.4封裝材料阻燃等級按照GB/T5169.16進(jìn)行測試。6.9可裝配性能取22個模塊二極管，按照供需雙方協(xié)商確定的接線盒型號、裝配設(shè)備及工藝要求進(jìn)行試樣裝配。按照6.2要求對試樣進(jìn)行目視檢測。模塊二極管與線纜拉力按照GB/T5095.1要求進(jìn)行測試。6.10可焊接性能6.10.1試驗設(shè)備試驗設(shè)備如下：電子萬能試驗機(jī)：測力精度0.1N。電烙鐵：溫度精度±2℃，溫度范圍0℃～500℃。6.10.2試樣制備試樣制備步驟如下：取長度大于或等于200mm的Sn60Pb40鍍層的6.0mm×0.25mm匯流帶，用無水乙醇清潔表面并用冷風(fēng)吹干；將匯流帶焊接到模塊二極管的焊接端子上，錫鉛釬料儲錫焊接溫度為340℃±5℃，無鉛釬料焊接溫度為370℃±5℃，有效焊接長度大于等于4mm。制備22個試樣。6.10.3試驗方法試驗步驟如下:對焊接后的匯流帶與模塊二極管進(jìn)行180°剝離試驗；測試過程中，可用工裝將模塊二極管導(dǎo)電片及匯流帶分別固定；電子萬能試驗機(jī)以100mm/min速度進(jìn)行試驗，至試樣被完全破壞，記錄拉力曲線及拉力峰值。6.11耐焊接熱性能6.11.1試驗設(shè)備試驗設(shè)備如下：焊接設(shè)備：電烙鐵或接線盒自動焊接設(shè)備，溫度精度±2℃，溫度范圍0℃～500℃；計時器：精度±1s。6.11.2試樣制備試樣制備步驟如下：準(zhǔn)備與焊接端子數(shù)量相同的電烙鐵，分別調(diào)整電烙鐵溫度至350℃±5℃；使用電烙鐵逐個焊接模塊二極管的焊接端子，或模擬若干個電烙鐵同時焊接；焊接時間為5s±1s；焊接完成后，迅速移開電烙鐵，自然冷卻。制備22個試樣。使用接線盒自動焊接設(shè)備時，由雙方約定工藝參數(shù)。6.11.3試驗方法試驗步驟如下：按照要求進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗前電性能數(shù)據(jù)I；按照6.11.2進(jìn)行試樣制備；試樣自然冷卻30min后，按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。6.12封裝質(zhì)量6.12.1焊接空洞測試試驗設(shè)備X-ray測試儀：尺寸測量誤差不大于3%，分辨率不小于5lp/mm。試驗方法取22個模塊二極管作為試樣，用X-ray測試儀拍攝試樣，儀器光源與試樣內(nèi)芯片表面垂直，并用設(shè)備軟件分析計算芯片焊接區(qū)域空洞面積所占焊接區(qū)域總面積的比例。6.12.2斷層掃描測試試驗設(shè)備斷層掃描儀要求如下：頻率：1MHz～500MHz；空間分辨率：0.1μm；掃描面積：0.25mm2～300mm2；掃描模式為C型。試驗方法取22個模塊二極管作為試樣，用斷層掃描儀掃描試樣封裝材料，并用設(shè)備軟件分析計算分層空隙所占封裝材料總面積的比例。6.13二極管結(jié)溫測試取2套模塊二極管，按照供需雙方協(xié)商確定的接線盒型號、灌封膠型號及用量、匯流帶尺寸、粘接載體和設(shè)備、工藝進(jìn)行試樣制備。按照IEC61215-2和IEC62790的要求測試和判定。MOS型模塊二極管的測試方法由供需雙方約定。6.14二極管熱逃逸測試取2套模塊二極管，按照供需雙方協(xié)商確定的接線盒型號、灌封膠型號及用量、匯流帶尺寸、粘接載體和設(shè)備、工藝進(jìn)行試樣制備。按照IEC62979進(jìn)行測試和判定。6.15可靠性測試以下每項測試取22個模塊二極管作為試樣，按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗前電性能數(shù)據(jù)I。6.15.1高壓蒸煮測試試驗設(shè)備高壓蒸煮環(huán)境箱：溫度要求121℃±5℃，壓力要求205KPa±5KPa。試驗方法試驗步驟如下：將環(huán)境箱設(shè)置溫度121℃、相對濕度100%；將試樣放入環(huán)境箱放置96h；試驗結(jié)束后，將試樣自然冷卻24h；按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。6.15.2高溫反偏測試試驗設(shè)備設(shè)備包括高溫環(huán)境箱、恒壓電源、溫度傳感器及配套測溫設(shè)備，要求如下：高溫環(huán)境箱：溫度要求100℃±5℃；恒壓電源：輸出電壓范圍0V～60V或更大；溫度傳感器：誤差不大于±(0.30℃+0.005×傳感器量程)；測溫設(shè)備：精度±1℃，量程0℃～500℃。試驗方法試驗步驟如下：將環(huán)境箱設(shè)置溫度為100℃；將試樣放入環(huán)境箱中，并對試樣每個芯片組施加反向電壓，持續(xù)168h；試驗結(jié)束后，將試樣自然冷卻24h；按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。反向電壓測試值=測試因子×額定反向電壓。平面式芯片模塊二極管測試因子不低于0.6；溝槽式芯片模塊二極管測試因子不低于0.8。6.15.3電流老化測試試驗設(shè)備試驗設(shè)備要求如下：電流老化測試儀：包括恒流電源及測試平臺等，測試平臺需有工裝夾具固定試樣。測試儀無散熱器，無風(fēng)冷裝置，周圍沒有熱源疊加；恒流電源：電流精度±0.1A，輸出電流范圍0A～60A或更大。試驗方法試驗步驟如下：將試樣用工裝夾具固定到測試平臺上，正向通入0.75倍IF的電流，持續(xù)500h；試驗結(jié)束后，將試樣自然冷卻24h；按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。6.15.4溫度循環(huán)測試試驗設(shè)備溫度循環(huán)環(huán)境箱要求如下：可降至最低溫度要求：-55℃±5℃；可升至最高溫度要求：150℃±5℃；可在30min±10min內(nèi)從-55℃±5℃線性升至150℃±5℃。試驗方法試驗步驟如下：將試樣放入環(huán)境箱中，在-55℃時保持25min，然后在30min±10min內(nèi)從低溫線性升至高溫150℃并保持25min。持續(xù)循環(huán)1000次；試驗結(jié)束后，將試樣自然冷卻24h；按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。6.15.5通斷測試試驗設(shè)備通斷測試儀包括可自動控制開關(guān)的恒流電源、計時器及測試平臺等，測試平臺需有工裝夾具固定試樣，要求如下：恒流電源：電流精度±0.1A，電流輸出范圍0A～60A或更大；計時器：時間精度±1s。試驗方法試驗步驟如下：將試樣用工裝夾具固定到測試平臺上，正向通入0.75倍IF的電流,通電計時2min，關(guān)閉電源，自然冷卻2min，持續(xù)循環(huán)2500次；試驗結(jié)束后，將試樣自然冷卻24h；按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。6.15.6濕熱測試試驗設(shè)備高溫高濕環(huán)境箱要求如下：溫度：85℃±5℃；相對濕度：85%±5%。試驗方法試驗步驟如下：將環(huán)境箱設(shè)置溫度85℃、相對濕度85%；將試樣放入環(huán)境箱中持續(xù)1000h；試驗結(jié)束后，將試樣自然冷卻24h；按照要求對試樣進(jìn)行常溫電性能測試，記錄為試驗后電性能數(shù)據(jù)F；計算試驗前后電性能變化值。7檢驗規(guī)則7.1抽樣按照GB/T2828.1中附錄A的規(guī)定進(jìn)行抽樣：批允許不