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Analisi di fallimentu MOSFET: Capisce, Prevenzione è Soluzioni

Analisi di fallimentu MOSFET: Capisce, Prevenzione è Soluzioni

Post Time: Dec-13-2024

Panoramica rapida:I MOSFET ponu fallu per via di diversi stressi elettrici, termichi è meccanichi. Capisce sti modi di fallimentu hè cruciale per u disignu di sistemi elettronichi di putenza affidabili. Questa guida cumpleta esplora i meccanismi di fallimentu cumuni è e strategie di prevenzione.

Media-ppm-per-diverse-modi-di-fallimenti-MOSFETModi di fallimentu MOSFET cumuni è e so cause radicali

1. Failures Voltage-Related

  • Rupture di l'ossidu di porta
  • Avalanga
  • Punch-through
  • Dannu di scarica statica

2. Failures Thermal-Related

  • Ripartimentu secundariu
  • Fuga termale
  • Delaminazione di u pacchettu
  • U filu di ligame lift-off
Modu di fallimentu Cause primarie Segni d'avvertimentu I metudi di prevenzione
Rottura di l'ossidu di a porta Eventi eccessivi di VGS, ESD Aumentu di a fuga di a porta Prutezzione di tensione di porta, misure ESD
Fuga termale Dissipazione di putenza eccessiva Aumento di a temperatura, a velocità di commutazione ridotta Disegnu termicu propiu, derating
Avalanche Breakdown Spikes di tensione, commutazione induttiva senza serratura Cortu circuitu di drenaje-source Circuiti snubber, pinze di tensione

Soluzioni MOSFET robuste di Winsok

A nostra ultima generazione di MOSFET presenta meccanismi di prutezzione avanzati:

  • SOA Enhanced (Zona Operativa Sicura)
  • Prestazione termale mejorata
  • Prutezzione ESD integrata
  • Disegni classificati per avalanche
Esplora a serie MOSFET protetta

Analisi detallata di i Meccanismi di fallimentu

Rottura di l'ossidu di a porta

Parametri critichi:

  • Tensione massima di a porta-fonte: ± 20V tipica
  • Spessore di l'ossidu di porta: 50-100 nm
  • Forza di Campu di Breakdown: ~ 10 MV/cm

Misure di prevenzione:

  1. Implementà a serratura di tensione di porta
  2. Aduprate resistori di porta in serie
  3. Installa diodi TVS
  4. Pratiche di layout di PCB propiu

Gestione Termale è Prevenzione di fallimentu

Tipu di pacchettu Temp. max di giunzione Derating cunsigliatu Soluzione di rinfrescante
TO-220 175 ° C 25% Dissipatore di calore + ventilatore
D2PAK 175 ° C 30% Grande Area di Copper + Dissipatore di Calore Opzionale
SOT-23 150 ° C 40% PCB Copper Pour

Cunsiglii essenziali di cuncepimentu per l'affidabilità MOSFET

Disposizione di PCB

  • Minimizà l'area di u ciclu di a porta
  • Separate putenza è terra di signale
  • Aduprate a cunnessione di fonte Kelvin
  • Ottimisate u piazzamentu di vias termali

Prutezzione di u circuitu

  • Implementà circuiti di avviamentu dolce
  • Aduprate snubbers adatti
  • Aghjunghjite a prutezzione di tensione inversa
  • Monitorà a temperatura di u dispusitivu

Prucedure di diagnosticu è di prova

Protokollu di teste MOSFET di basa

  1. Pruvenza di Parametri statichi
    • Tensione di soglia di porta (VGS(th))
    • Resistenza à a fonte di drenu (RDS(on))
    • Corrente di fuga di porta (IGSS)
  2. Prova dinamica
    • Tempi di cambiamentu (ton, toff)
    • E caratteristiche di a carica di a porta
    • Capacità di output

I servizii di rinfurzà di l'affidabilità di Winsok

  • Revisione cumpleta di l'applicazione
  • Analisi termica è ottimisazione
  • Test di affidabilità è validazione
  • Supportu di laboratoriu di analisi di fallimentu
Request Analysis di fallimentu
Assistenza tecnica

Statistiche di affidabilità è analisi di a vita

Metri di affidabilità chjave

Tasso di FIT (fallimenti in u tempu)

Numaru di fallimenti per billion device-hours

0,1 - 10 FIT

Basatu nantu à l'ultime serie MOSFET di Winsok in cundizioni nominali

MTTF (Mean Time To Failure)

A vita prevista in cundizioni specificate

> 10^6 ore

À TJ = 125 ° C, tensione nominale

Tasso di sopravvivenza

Percentuale di i dispositi sopravvive oltre u periodu di garanzia

99,9%

À 5 anni di funziunamentu cuntinuu

Fattori di derating per a vita

Cundizione di u funziunamentu Fattore di derating Impattu nantu à a vita
Température (par 10°C au-dessus de 25°C) 0,5x 50% di riduzione
Stress di tensione (95% di a valutazione massima) 0,7x 30% di riduzione
Frequenza di commutazione (2x nominali) 0,8x 20% di riduzione
Umidità (85% RH) 0,9x 10% di riduzione

Distribuzione di probabilità di a vita

imagine (1)

Distribuzione Weibull di a vita MOSFET chì mostra i primi fallimenti, fallimenti casuali è u periodu di usura

Fattori di Stress Ambientale

Ciclu di temperatura

85%

Impattu nantu à a riduzione di a vita

Ciclu di putenza

70%

Impattu nantu à a riduzione di a vita

Stress meccanicu

45%

Impattu nantu à a riduzione di a vita

Risultati accelerati di a prova di vita

Tipu di prova Cundizioni Durata Tasso di fallimentu
HTOL (Vita d'Operazione à Alta Temperature) 150 °C, Max VDS 1000 ore < 0,1%
THB (Bias di temperatura umidità) 85°C/85% RH 1000 ore < 0,2%
TC (ciclu di temperatura) -55°C à +150°C 1000 cicli < 0,3%

U prugramma di Assicuranza di Qualità di Winsok

2

Test di screening

  • Test di produzzione 100%.
  • Verificazione di i paràmetri
  • caratteristiche dinamichi
  • Ispezione visuale

Test di qualificazione

  • Screening di stress ambientale
  • Verificazione di affidabilità
  • Test di integrità di u pacchettu
  • Monitoraghju di affidabilità à longu andà

RelativuCuntinutu

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