Analîza têkçûna MOSFET: Fêmkirin, Pêşîlêgirtin û Çareserî

Analîza têkçûna MOSFET: Fêmkirin, Pêşîlêgirtin û Çareserî

Dema Post: Dec-13-2024

Çavdêriya Lezgîn:MOSFET dikarin ji ber zextên cûda yên elektrîkî, termal û mekanîkî têk biçin. Fêmkirina van awayên têkçûnê ji bo sêwirana pergalên elektronîkî yên hêza pêbawer pir girîng e. Vê rêberê berfireh mekanîzmayên têkçûna hevpar û stratejiyên pêşîlêgirtinê vedikole.

Average-ppm-bo-Various-MOSFET-Failure-ModesModên têkçûna MOSFET-a hevpar û sedemên bingehîn ên wan

1. Têkçûna Voltage-Related

  • Şikandina oksîdê dergehê
  • Şikestina avalanche
  • Punch-bi rêya
  • Zirara avêtina statîk

2. Têkçûn-Termakî

  • Şikestina duyemîn
  • Reva termal
  • Package delamination
  • Bond wire lift-off
Mode Failure Sedemên Seretayî Nîşanên Hişyarî Rêbazên Pêşîlêgirtinê
Gate Oxide Breakdown Bûyerên zêde yên VGS, ESD Zêdebûna ketina dergehê Parastina voltaja dergehê, tedbîrên ESD
Runaway Termal Belavbûna hêza zêde Zêdebûna germahiyê, leza veguherînê kêm kir Sêwirana termal a rast, derkirin
Avalanche Breakdown Pişkên voltajê, guheztina induktîv a bêqelp Drain-çavkaniya kurteya kurt Derhênerên snubber, kelepên voltaja

Çareseriyên MOSFET-ê yên bihêz ên Winsok

Nifşa meya herî dawî ya MOSFET mekanîzmayên parastinê yên pêşkeftî vedihewîne:

  • SOA ya pêşkeftî (Herêma Xebatê ya Ewle)
  • Performansa germî ya çêtir kirin
  • Parastina ESD-ya çêkirî
  • designs-avalanche rated

Analîza Berfireh ya Mekanîzmayên Têkçûn

Gate Oxide Breakdown

Parametreyên krîtîk:

  • Voltaja Derî-Çavkaniya herî zêde: ± 20V tîpîk
  • Gate Oxide Thickness: 50-100nm
  • Hêza Zeviya Veqetandinê: ~ 10 MV/cm

Tedbîrên Pêşîlêgirtinê:

  1. Girtina voltaja dergehê bicîh bikin
  2. Berxwedanên deriyê rêzê bikar bînin
  3. Dîodên TVS saz bikin
  4. Pratîkên layout PCB Proper

Rêvebiriya Termal û Pêşîlêgirtina têkçûnê

Type Package Max Junction Temp Pêşniyar kirin Derating Çareseriya Cooling
TO-220 175°C Rêsakanî bekarhênan 25% Heatsink + Fan
D2PAK 175°C 30% Qada sifir a Mezin + Germahiya Vebijarkî
SOT-23 150°C 40% PCB Copper Pour

Serişteyên sêwiranê yên bingehîn ji bo pêbaweriya MOSFET

Layout PCB

  • Qada lûleya deriyê kêm bikin
  • Zeviyên hêz û sînyalê ji hev veqetînin
  • Têkiliya çavkaniya Kelvin bikar bînin
  • Bicîhkirina riya termalê xweşbîn bikin

Parastina Circuit

  • Pêkanîna çerxên destpêkirina nermî
  • Snubberên guncan bikar bînin
  • Parastina voltaja berevajî zêde bikin
  • Germahiya cîhazê bişopînin

Pêvajoyên Teşhîs û Testkirinê

Protokola Testkirina MOSFET ya bingehîn

  1. Testkirina Parametreyên Statîk
    • Voltaja sînorê dergehê (VGS (th))
    • Li ser berxwedanê-çavkaniya avêtinê (RDS (li ser))
    • Hêza rijandina dergehê (IGSS)
  2. Testkirina Dînamîk
    • Demên guherandinê (ton, toff)
    • Taybetmendiyên barkirina dergehê
    • Kapasîteya derketinê

Xizmetên Pêşvebirina Pêbaweriya Winsok

  • Nirxandina serîlêdanê ya berfireh
  • Analîz û xweşbîniya termal
  • Testkirina pêbaweriyê û pejirandin
  • Piştgiriya laboratîfê ya analîzkirina têkçûnê

Statistics Reliability and Lifetime Analysis

Metrîkên pêbaweriya sereke

Rêjeya FIT (Di wextê de têkçûn)

Hejmara têkçûnan li ser milyar cîhaz-saetan

0,1 - 10 FIT

Li ser bingeha dawîn series MOSFET ya Winsok di bin şert û mercên navî de

MTTF (Mean Dema Têketinê)

Jiyana hêvîkirî di bin şert û mercên diyarkirî de

> 10^6 saetan

Li TJ = 125 ° C, voltaja binavkirî

Rêjeya Survival

Ji sedî amûrên ku ji heyama garantiyê wêdetir dijîn

Rêsakanî bekarhênan 99.9%

Di 5 salên xebata berdewam de

Faktorên Derating Lifetime

Rewşa Xebatê Faktora Derating Bandora li ser Jiyanê
Germahiya (ji 10°C li ser 25°C) 0.5x 50% kêmkirina
Stresa Voltajê (95% ji rêjeya herî zêde) 0.7x 30% kêmkirina
Frekansa Guhertinê (2x binavkirî) 0.8x 20% kêmkirina
Humidity (85% RH) 0.9x 10% kêmkirina

Belavkirina Probability Lifetime

wêne (1)

Dabeşkirina Weibull ya jiyana MOSFET-ê têkçûnên zû, têkçûnên rasthatî, û heyama hilweşandinê nîşan dide

Faktorên Stresê yên Jîngehê

Temperature Cycling

Rêsakanî bekarhênan 85%

Bandora li ser kêmkirina jiyanê

Power Cycling

70%

Bandora li ser kêmkirina jiyanê

Stresa Mekanîkî

Rêsakanî bekarhênan 45%

Bandora li ser kêmkirina jiyanê

Encamên Testkirina Jiyana Lezkirî

Tîpa Testê Şertên Demajok Rêjeya têkçûna
HTOL (Jiyana Xebatê ya Germahiya Bilind) 150 ° C, Max VDS 1000 saet < 0.1%
THB (Biasiya Nermiya Germê) 85°C/85% RH 1000 saet < 0.2%
TC (Bisiklêdana Germê) -55°C heta +150°C 1000 cycles < 0,3%

Bernameya Piştgiriya Kalîteyê ya Winsok

2

Testên Screening

  • 100% ceribandina hilberînê
  • Verification Parameter
  • Taybetmendiyên dînamîk
  • Kontrola dîtbarî

Testên Qualification

  • Vekolîna stresê ya jîngehê
  • Verastkirina pêbaweriyê
  • Testkirina yekbûna pakêtê
  • Çavdêriya pêbaweriya demdirêj