Η κατανόηση των τρόπων αποτυχίας βοηθά στη βελτίωση της αξιοπιστίας και του σχεδιασμού. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει παραδείγματα της ανάλυσης αποτυχίας MOSFET, εστιάζοντας στην υπερθέρμανση και την παραμέτρου μετατόπιση.

Αποτυχία υπερθέρμανσης

Η υπερβολική θερμότητα μπορεί να βλάψει τη σύνδεση ημιαγωγών, οδηγώντας σε αποδόμηση της συσκευής ή καταστροφική βλάβη. Σε μια περίπτωση, μια δύναμη MOSFET που χρησιμοποιείται σε έναν οδηγό κινητήρα υπερθερμανθεί λόγω της ανεπαρκής βύθισης θερμότητας, προκαλώντας τη διακοπή της συσκευής μετά από αρκετές ώρες λειτουργίας.

Η ανάλυση βλάβης αποκάλυψε θερμική φυγή, όπου η αυξημένη θερμοκρασία προκάλεσε υψηλότερα ρεύματα διαρροής, αυξάνοντας περαιτέρω τη θερμοκρασία.

Παράμετρος παρακαμπτηρίου

Η παραμέτρου μετατόπιση περιλαμβάνει αλλαγές στα χαρακτηριστικά MOSFET με την πάροδο του χρόνου, επηρεάζουν την απόδοση του κυκλώματος. Σε μια εφαρμογή μεταγωγής υψηλής συχνότητας, η τάση κατωφλίου μετατοπίστηκε σταδιακά, μειώνοντας την απόδοση. Η ανάλυση έδειξε υποβάθμιση του στρώματος οξειδίου πύλης, αυξάνοντας τα ρεύματα διαρροής.

Αυτή η μετατόπιση εντοπίστηκε πίσω σε παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές τάσεις και θερμοκρασίες.

Άλλες λειτουργίες αστοχίας

Επιπλέον λειτουργίες βλάβης περιλαμβάνουν ηλεκτροστατική βλάβη εκφόρτισης (ESD) και ελαττώματα κατασκευής. ESD μπορεί να προκαλέσει άμεση βλάβη της συσκευής ή λανθάνουσα βλάβη που εκδηλώνεται αργότερα.

  • Υπερβολική ένταση
  • Μηχανικές βλάβες
  • Περιβαλλοντικοί παράγοντες