Analiżi ta' Falliment MOSFET: Fehim, Prevenzjoni, u Soluzzjonijiet

Ħarsa ġenerali ta' malajr:MOSFETs jistgħu jfallu minħabba diversi tensjonijiet elettriċi, termali u mekkaniċi. Il-fehim ta 'dawn il-modi ta' falliment huwa kruċjali għat-tfassil ta 'sistemi affidabbli tal-elettronika tal-enerġija. Din il-gwida komprensiva tesplora mekkaniżmi ta' falliment komuni u strateġiji ta' prevenzjoni.

Modi ta' Ħsara Komuni MOSFET u l-Kawżi ta' l-Għeruq tagħhom

1. Ħsarat Relatati mal-Vultaġġ

Tkissir tal-ossidu tal-bieb
Tkissir tal-valanga
Punch-through
Ħsara ta 'skarika statika

2. Ħsarat Relatati Termali

Tkissir sekondarju
Runaway termali
Delaminazzjoni tal-pakkett
Lift-off tal-wajer tal-bond

Modalità ta' Ħsara	Kawżi Primarji	Sinjali ta' Twissija	Metodi ta' Prevenzjoni
Tkissir tal-Ossidu tal-Bieb	Avvenimenti VGS, ESD eċċessivi	Żieda fit-tnixxija tal-bieb	Protezzjoni tal-vultaġġ tal-bieb, miżuri ESD
Runaway Termali	Dissipazzjoni ta 'enerġija eċċessiva	Temperatura li qed tiżdied, veloċità mnaqqsa tal-iswiċċjar	Disinn termali xieraq, derating
Tkissir tal-valanga	Spikes tal-vultaġġ, swiċċjar induttiv mhux ikklampjat	Short circuit tal-fossa	Ċirkwiti snubber, klampi tal-vultaġġ

Soluzzjonijiet MOSFET robusti ta' Winsok

L-aħħar ġenerazzjoni tagħna ta’ MOSFETs għandha mekkaniżmi ta’ protezzjoni avvanzati:

SOA Mtejba (Żona Operattiva Sikura)
Prestazzjoni termali mtejba
Protezzjoni ESD inkorporata
Disinji kklassifikati għall-valanga

Esplora Serje MOSFET Protetti

Analiżi Dettaljata ta' Mekkaniżmi ta' Ħsara

Tkissir tal-Ossidu tal-Bieb

Parametri Kritiċi:

Vultaġġ Massimu tal-Bieb-Sors: ± 20V tipiku
Ħxuna tal-Ossidu tal-Bieb: 50-100nm
Qawwa tal-Qasam tat-Tqassim: ~10 MV/cm

Miżuri ta' Prevenzjoni:

Implimenta l-ikklampjar tal-vultaġġ tal-bieb
Uża serje gate resistors
Installa TVS dajowds
Prattiċi xierqa ta 'tqassim tal-PCB

Ġestjoni Termali u Prevenzjoni ta' Ħsara

Tip ta' Pakkett	Max Junction Temp	Derating Rakkomandat	Soluzzjoni tat-tkessiħ
TO-220	175°C	25%	Heatsink + Fan
D2PAK	175°C	30%	Żona Kbira tar-Ram + Heatsink Fakultattiv
SOT-23	150°C	40%	PCB Ram Ferra

Suġġerimenti Essenzjali tad-Disinn għall-Affidabbiltà MOSFET

Tqassim tal-PCB

Imminimizza l-erja tal-linja tal-bieb
Raġunijiet separati tal-enerġija u tas-sinjali
Uża konnessjoni tas-sors Kelvin
Itejb it-tqegħid ta 'vias termali

Protezzjoni taċ-ċirkwit

Implimenta ċirkwiti soft-start
Uża snubbers xierqa
Żid il-protezzjoni tal-vultaġġ invers
Monitora t-temperatura tal-apparat

Proċeduri Dijanjostiċi u Ittestjar

Protokoll Bażiku tal-Ittestjar tal-MOSFET

Ittestjar tal-Parametri Statiċi
- Vultaġġ tal-limitu tal-bieb (VGS(th))
- Ir-reżistenza fuq is-sors tad-drain (RDS(on))
- Kurrent ta' tnixxija tal-bieb (IGSS)
Ittestjar Dinamika
- Ħinijiet tal-bdil (tunnellata, toff)
- Karatteristiċi ta 'ċarġ tal-bieb
- Kapaċità tal-ħruġ

Servizzi ta' Titjib ta' Affidabilità ta' Winsok

Reviżjoni komprensiva tal-applikazzjoni
Analiżi termali u ottimizzazzjoni
Ittestjar u validazzjoni tal-affidabbiltà
Appoġġ tal-laboratorju għall-analiżi tal-fallimenti

Talba Analiżi ta' Falliment
Appoġġ Tekniku

Statistika ta' Affidabilità u Analiżi tal-Ħajja

Metriċi ta' Affidabilità Ewlenin

Rata ta' FIT (Ħsarat Fil-Ħin)

Numru ta' fallimenti għal kull biljun siegħa ta' apparat

0.1 – 10 FIT

Ibbażat fuq l-aħħar serje MOSFET ta 'Winsok taħt kundizzjonijiet nominali

MTTF (Mean Time To Failure)

Ħajja mistennija taħt kundizzjonijiet speċifikati

>10^6 sigħat

F'TJ = 125°C, vultaġġ nominali

Rata ta' Sopravivenza

Perċentwal ta' apparat li jibqa' ħaj lil hinn mill-perjodu ta' garanzija

99.9%

Fuq 5 snin ta 'tħaddim kontinwu

Fatturi ta' Derating tal-Ħajja

Kundizzjoni Operattiva	Fattur ta' Derating	Impatt fuq il-Ħajja
Temperatura (għal kull 10°C 'il fuq minn 25°C)	0.5x	50% tnaqqis
Stress tal-Vultaġġ (95% tal-klassifikazzjoni massima)	0.7x	tnaqqis ta' 30%.
Frekwenza tal-Qlib (2x nominali)	0.8x	tnaqqis ta’ 20%.
Umdità (85% RH)	0.9x	10% tnaqqis

Distribuzzjoni tal-Probabbiltà tul il-Ħajja

Distribuzzjoni Weibull tal-ħajja MOSFET li turi fallimenti bikrija, fallimenti każwali, u perjodu ta' użu

Fatturi ta' Stress Ambjentali

Ċikliżmu tat-Temperatura

85%

Impatt fuq it-tnaqqis tal-ħajja

Power Cycling

70%

Impatt fuq it-tnaqqis tal-ħajja

Stress Mekkanika

45%

Impatt fuq it-tnaqqis tal-ħajja

Riżultati Aċċellerati tal-Ittestjar tal-Ħajja

Tip ta' Test	Kundizzjonijiet	Tul ta' żmien	Rata ta' Falliment
HTOL (Ħajja Operattiva b'Temperatura Għolja)	150°C, Max VDS	1000 siegħa	< 0.1%
THB (Bias tal-Umdità tat-Temperatura)	85°C/85% RH	1000 siegħa	< 0.2%
TC (Ċikliżmu tat-Temperatura)	-55°C sa +150°C	1000 ċiklu	< 0.3%