MOSFET катасынын анализи: түшүнүү, алдын алуу жана чечүү жолдору

MOSFET катасынын анализи: түшүнүү, алдын алуу жана чечүү жолдору

Посттун убактысы: 2024-жылдын 13-декабрына чейин

Ыкчам сереп:MOSFET ар кандай электрдик, жылуулук жана механикалык стресстерден улам иштебей калышы мүмкүн. Бул ката режимдерин түшүнүү ишенимдүү электр электроника системаларын долбоорлоо үчүн абдан маанилүү болуп саналат. Бул комплекстүү колдонмо жалпы бузулуу механизмдерин жана алдын алуу стратегияларын изилдейт.

Ар кандай-MOSFET-Ийгиликсиздик режимдери үчүн орточо-ppm-Жалпы MOSFET бузулуу режимдери жана алардын түпкү себептери

1. Voltage-Related Failes

  • Дарбаза оксидинин бузулушу
  • Кар көчкүнүн бузулушу
  • Punch-through
  • Статикалык разряддын бузулушу

2. Жылуулук менен байланышкан бузулуулар

  • Экинчилик бузулуу
  • Термикалык качуу
  • Пакеттин деламинациясы
  • Байланыш зымын көтөрүү
Failure Mode Негизги себептер Эскертүү белгилери Алдын алуу ыкмалары
Gate оксидинин бузулушу Ашыкча VGS, ESD окуялары Дарбазадан агып чыгуу көбөйдү Gate чыңалуу коргоо, ESD чаралар
Thermal Runaway Ашыкча кубаттуулукту сарптоо Температуранын жогорулашы, которуштуруу ылдамдыгынын төмөндөшү Туура жылуулук долбоорлоо, детинг
Кар көчкүнүн бузулушу Чыңалуунун чокулары, кыстыгуусуз индуктивдүү которулуу Дренаж булагы кыска туташуусу Снюббер схемалары, чыңалуу кыскычтары

Winsok'тун бекем MOSFET чечимдери

Биздин акыркы муундагы MOSFETтер өнүккөн коргоо механизмдерин камтыйт:

  • Өркүндөтүлгөн SOA (Коопсуз иштөө аймагы)
  • Жакшыртылган жылуулук аткаруу
  • Камтылган ESD коргоо
  • Көчкү коркунучу бар долбоорлор

Иштен чыгуу механизмдерин деталдуу талдоо

Gate оксидинин бузулушу

Критикалык параметрлер:

  • Максималдуу Gate-Source Voltage: ± 20V типтүү
  • Gate оксидинин калыңдыгы: 50-100нм
  • Талаанын бузулуу күчү: ~10 МВ/см

Алдын алуу чаралары:

  1. Дарбазанын чыңалуусун кысуу
  2. Сериялуу дарбаза резисторлорун колдонуңуз
  3. TVS диоддорун орнотуу
  4. Туура PCB жайгашуу практикалары

Жылуулук башкаруу жана бузулууларды алдын алуу

Пакет түрү Max Junction Temp Сунушталган Детинг Муздатуу чечими
TO-220 175°C 25% Жылыткыч + желдеткич
D2PAK 175°C 30% Чоң жез аянты + Кошумча жылыткыч
СОТ-23 150°C 40% PCB Copper Pour

MOSFET ишенимдүүлүгү үчүн негизги дизайн кеңештери

PCB Layout

  • Дарбаза циклинин аянтын азайтыңыз
  • Өзүнчө электр жана сигнал негиздери
  • Kelvin булагы байланышын колдонуңуз
  • Термикалык жолдордун жайгашуусун оптималдаштыруу

Circuit Protection

  • жумшак баштоо схемаларын ишке ашыруу
  • Тийиштүү снубберлерди колдонуңуз
  • Тескери чыңалуудан коргоону кошуңуз
  • Аппараттын температурасын көзөмөлдөө

Диагностика жана тестирлөө процедуралары

Негизги MOSFET тестирлөө протоколу

  1. Статикалык параметрлерди текшерүү
    • Дарбаза босого чыңалуу (VGS(th))
    • Дренаж булагы боюнча каршылык (RDS(күйгүзүлгөн))
    • Дарбазанын агып кетүү агымы (IGSS)
  2. Динамикалык тестирлөө
    • Которуу убактысы (тонна, тофф)
    • Дарбаза зарядынын өзгөчөлүктөрү
    • Чыгуу сыйымдуулугу

Winsok'тун ишенимдүүлүгүн жогорулатуу кызматтары

  • Ар тараптуу өтүнмөнү карап чыгуу
  • Термикалык анализ жана оптималдаштыруу
  • Ишенимдүүлүктү текшерүү жана текшерүү
  • Катачылыктарды анализдөө лабораториясын колдоо

Ишенимдүүлүк статистикасы жана өмүр бою талдоо

Ишенимдүүлүктүн негизги көрсөткүчтөрү

FIT Rate (Убагында каталар)

Миллиард аппарат-сааттагы бузулуулардын саны

0,1 – 10 FIT

Номиналдуу шарттарда Winsok акыркы MOSFET сериясына негизделген

MTTF (Орточо Убакыт

Белгиленген шарттарда күтүлгөн өмүр

>10^6 саат

TJ = 125°С, номиналдык чыңалуу

Survival Rate

Кепилдик мөөнөтүнөн ашкан түзмөктөрдүн пайызы

99,9%

5 жыл үзгүлтүксүз иштөөдө

Өмүр бою зыян келтирүүчү факторлор

Иштөө абалы Deating Factor Өмүр бою таасири
Температура (25°Сден жогору 10°С үчүн) 0,5x 50% кыскартуу
Чыңалуудагы стресс (максималдуу рейтингдин 95%) 0,7x 30% кыскартуу
Которуу жыштыгы (2x номиналдык) 0,8x 20% кыскартуу
Нымдуулук (85% RH) 0,9x 10% кыскартуу

Өмүр бою ыктымалдык бөлүштүрүү

сүрөт (1)

MOSFETтин Weibull бөлүштүрүү мөөнөтү эрте бузулууларды, кокустуктарды жана эскирүү мезгилин көрсөтүү

Экологиялык стресс факторлору

Температуралык велосипед

85%

Өмүр бою кыскартууга таасири

Power Cycling

70%

Өмүр бою кыскартууга таасири

Механикалык стресс

45%

Өмүр бою кыскартууга таасири

Тездетилген жашоо сыноосунун натыйжалары

Сыноо түрү Шарттар Узактыгы Failure Rate
HTOL (Жогорку температурада иштөө мөөнөтү) 150°C, Макс VDS 1000 саат < 0,1%
THB (температуранын нымдуулугунун айырмасы) 85°C/85% RH 1000 саат < 0,2%
TC (температураны тескөө) -55°Cден +150°Cге чейин 1000 цикл < 0,3%

Винсоктун сапатты камсыз кылуу программасы

2

Скрининг тесттери

  • 100% өндүрүштүк сыноо
  • Параметрди текшерүү
  • Динамикалык мүнөздөмөлөр
  • Визуалдык текшерүү

Квалификациялык тесттер

  • Экологиялык стрессти текшерүү
  • Ишенимдүүлүктү текшерүү
  • Пакеттин бүтүндүгүн текшерүү
  • Узак мөөнөттүү ишенимдүүлүк мониторинги