MOSFET şowsuzlygynyň derňewi: Düşünmek, öňüni almak we çözgütler

Çalt syn:MOSFET-ler dürli elektrik, ýylylyk we mehaniki stresler sebäpli şowsuz bolup biler. Bu şowsuzlyk reesimlerine düşünmek, ygtybarly elektronika ulgamlaryny taslamak üçin möhümdir. Bu giňişleýin gollanma umumy şowsuzlyk mehanizmlerini we öňüni alyş strategiýalaryny öwrenýär.

Adaty MOSFET şowsuzlyk rejeleri we olaryň kök sebäpleri

1. Wolt bilen baglanyşykly näsazlyklar

Derwezäniň oksidiniň döwülmegi
Güýç döwülmegi
Punch
Statiki akymyň zaýalanmagy

2. malylylyk bilen baglanyşykly şowsuzlyklar

Ikinji derejeli bölek
Malylylyk gaçmagy
Bukjanyň delaminasiýasy
Obýekt simini götermek

Şowsuzlyk tertibi	Esasy sebäpler	Duýduryş alamatlary	Öňüni alyş usullary
Derwezäniň oksidiniň döwülmegi	Artykmaç VGS, DÖB hadysalary	Derwezäniň syzmagy köpeldi	Derwezäniň naprýa .eniýesini goramak, DÖB çäreleri
Malylylyk gaçmagy	Artykmaç güýç ýaýramagy	Temperaturanyň ýokarlanmagy, kommutasiýa tizliginiň peselmegi	Dogry ýylylyk dizaýny
Güýç döwülmegi	Naprýa .eniýe tüpeňleri, gysylmadyk induktiw kommutasiýa	Zeýkeş çeşmesiniň gysga utgaşmasy	Snubber zynjyrlary, naprýa .eniýe gysgyçlary

Winsokyň ygtybarly MOSFET çözgütleri

MOSFET-leriň soňky nesli ösen gorag mehanizmlerini özünde jemleýär:

Giňeldilen SOA (Howpsuz iş meýdany)
Malylylyk öndürijiligi gowulaşdy
Gurlan ESD goragy
Güýç bilen bahalandyrylan dizaýnlar

Goragly MOSFET seriýasyny öwreniň

Şowsuzlyk mehanizmleriniň jikme-jik derňewi

Derwezäniň oksidiniň döwülmegi

Kritiki parametrler:

Derwezäniň iň ýokary naprýa .eniýesi: V 20V adaty
Derwezäniň oksidiniň galyňlygy: 50-100nm
Bölüniş meýdanynyň güýji: ~ 10 MV / sm

Öňüni alyş çäreleri:

Derwezäniň naprýa .eniýesini gysmagy amala aşyryň
Derwezäniň rezistorlaryny ulanyň
TVS diodlaryny guruň
PCB düzüliş amallary

Malylylyk dolandyryşy we şowsuzlygyň öňüni almak

Bukjanyň görnüşi	Maks Junction Temp	Maslahat berilmegi maslahat berilýär	Sowuklama çözgüdi
TO-220	175 ° C.	25%	Heatsink + janköýer
D2PAK	175 ° C.	30%	Uly mis meýdany + islege bagly gyzdyryjy
SOT-23	150 ° C.	40%	PCB mis guýmak

MOSFET ygtybarlylygy üçin esasy dizaýn maslahatlary

PCB düzülişi

Derwezäniň aýlaw meýdanyny kiçeldiň
Aýry-aýry güýç we signal meýdançalary
Kelvin çeşme birikmesini ulanyň
Malylylyk wialaryny ýerleşdirmegi optimizirläň

Zynjyry goramak

Softumşak başlangyç zynjyrlary ýerine ýetiriň
Degişli snubberleri ulanyň
Ters naprýa .eniýe goragyny goşuň
Enjamyň temperaturasyna gözegçilik ediň

Diagnostika we synag proseduralary

Esasy MOSFET synag teswirnamasy

Statik parametrleri barlamak
- Derwezäniň bosagadaky naprýa .eniýesi (VGS (th))
- Zeýkeş çeşmesine garşylyk (RDS)
- Derwezäniň syzmagy tok (IGSS)
Dinamiki synag
- Çalyşma wagtlary (tonna, toff)
- Derwezäniň zarýad aýratynlyklary
- Çykyş ukyby

Winsokyň ygtybarlylygyny ýokarlandyrmak hyzmatlary

Programmany giňişleýin gözden geçirmek
Malylylyk derňewi we optimizasiýa
Ygtybarlylyk synagy we tassyklama
Şowsuzlygyň derňewi laboratoriýa goldawy

Şowsuzlygyň derňewini haýyş ediň
Tehniki goldaw

Ygtybarlylyk statistikasy we ömürlik derňew

Esasy ygtybarlylyk ölçegleri

FIT bahasy (Wagtyň şowsuzlygy)

Bir milliard sagatda şowsuzlyklaryň sany

0.1 - 10 FIT

Winsokyň nominal şertlerde iň soňky MOSFET seriýasyna esaslanýar

MTTF (Şowsuzlygyň ortaça wagty)

Görkezilen şertlerde garaşylýan ömür

> 10 ^ 6 sagat

TJ = 125 ° C-de nominal naprýa .eniýe

Halas bolmagyň derejesi

Kepillik möhletinden daşda galan enjamlaryň göterimi

99,9%

5 ýyl üznüksiz işlemekde

Ömürboýy kesgitleýji faktorlar

Işleýiş ýagdaýy	Öçürmek faktory	Ömrüňe täsiri
Temperatura (25 ° C-den ýokary 10 ° C)	0,5x	50% arzanladyş
Naprýatageeniýe stres (iň ýokary bahanyň 95%)	0.7x	30% arzanladyş
Quygylygy üýtgetmek (nominal 2x)	0.8x	20% arzanladyş
Çyglylyk (85% RH)	0.9x	10% arzanladyş

Ömürboýy ähtimallyk paýlanyşy

Irki şowsuzlyklary, tötänleýin şowsuzlyklary we könelişen döwri görkezýän MOSFET ömrüniň Weibull paýlanyşy

Daşky gurşaw stres faktorlary

Temperatura tigir sürmek

85%

Ömrüň azalmagyna täsir

Kuwwatly tigir sürmek

70%

Ömrüň azalmagyna täsir

Mehaniki stres

45%

Ömrüň azalmagyna täsir

Çaltlaşdyrylan durmuş synag netijeleri

Synag görnüşi	Şertler	Dowamlylygy	Şowsuzlyk derejesi
HTOL (Temokary temperaturaly iş ömri)	150 ° C, Maks VDS	1000 sagat	<0,1%
THB (Temperaturanyň çyglylygy)	85 ° C / 85% RH	1000 sagat	<0,2%
TC (Temperatura tigir sürmek)	-55 ° C-den + 150 ° C.	1000 aýlaw	<0.3%