MOSFET தோல்வி பகுப்பாய்வு: புரிதல், தடுப்பு மற்றும் தீர்வுகள்

விரைவான கண்ணோட்டம்:பல்வேறு மின், வெப்ப மற்றும் இயந்திர அழுத்தங்கள் காரணமாக MOSFETகள் தோல்வியடையும். இந்த தோல்வி முறைகளைப் புரிந்துகொள்வது நம்பகமான பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் அமைப்புகளை வடிவமைப்பதற்கு முக்கியமானது. இந்த விரிவான வழிகாட்டி பொதுவான தோல்வி வழிமுறைகள் மற்றும் தடுப்பு உத்திகளை ஆராய்கிறது.

பொதுவான MOSFET தோல்வி முறைகள் மற்றும் அவற்றின் மூல காரணங்கள்

1. மின்னழுத்தம் தொடர்பான தோல்விகள்

கேட் ஆக்சைடு முறிவு
பனிச்சரிவு முறிவு
குத்து-மூலம்
நிலையான வெளியேற்ற சேதம்

2. வெப்பம் தொடர்பான தோல்விகள்

இரண்டாம் நிலை முறிவு
தெர்மல் ரன்வே
தொகுப்பு நீக்கம்
பாண்ட் வயர் லிஃப்ட்-ஆஃப்

தோல்வி பயன்முறை	முதன்மை காரணங்கள்	எச்சரிக்கை அறிகுறிகள்	தடுப்பு முறைகள்
கேட் ஆக்சைடு முறிவு	அதிகப்படியான VGS, ESD நிகழ்வுகள்	கேட் கசிவு அதிகரித்துள்ளது	கேட் மின்னழுத்த பாதுகாப்பு, ESD நடவடிக்கைகள்
தெர்மல் ரன்வே	அதிகப்படியான சக்தி சிதறல்	உயரும் வெப்பநிலை, குறைக்கப்பட்ட மாறுதல் வேகம்	சரியான வெப்ப வடிவமைப்பு, டிரேட்டிங்
பனிச்சரிவு முறிவு	மின்னழுத்த கூர்முனை, unclamped தூண்டல் மாறுதல்	வடிகால் மூல ஷார்ட் சர்க்யூட்	ஸ்னப்பர் சுற்றுகள், மின்னழுத்த கவ்விகள்

Winsok இன் வலுவான MOSFET தீர்வுகள்

எங்களின் சமீபத்திய தலைமுறை MOSFET களில் மேம்பட்ட பாதுகாப்பு வழிமுறைகள் உள்ளன:

மேம்படுத்தப்பட்ட SOA (பாதுகாப்பான இயக்கப் பகுதி)
மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப செயல்திறன்
உள்ளமைக்கப்பட்ட ESD பாதுகாப்பு
பனிச்சரிவு-மதிப்பீடு செய்யப்பட்ட வடிவமைப்புகள்

பாதுகாக்கப்பட்ட MOSFET தொடரை ஆராயுங்கள்

தோல்வி வழிமுறைகளின் விரிவான பகுப்பாய்வு

கேட் ஆக்சைடு முறிவு

முக்கியமான அளவுருக்கள்:

அதிகபட்ச கேட்-மூல மின்னழுத்தம்: வழக்கமான ±20V
கேட் ஆக்சைடு தடிமன்: 50-100nm
முறிவு புல வலிமை: ~10 MV/cm

தடுப்பு நடவடிக்கைகள்:

கேட் மின்னழுத்த இறுக்கத்தை செயல்படுத்தவும்
தொடர் வாயில் மின்தடையங்களைப் பயன்படுத்தவும்
டிவிஎஸ் டையோட்களை நிறுவவும்
சரியான PCB தளவமைப்பு நடைமுறைகள்

வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் தோல்வி தடுப்பு

தொகுப்பு வகை	அதிகபட்ச சந்திப்பு வெப்பநிலை	பரிந்துரைக்கப்பட்ட டிரேட்டிங்	குளிர்விக்கும் தீர்வு
TO-220	175°C	25%	ஹீட்சிங் + மின்விசிறி
D2PAK	175°C	30%	பெரிய செப்பு பகுதி + விருப்பமான ஹீட்ஸின்க்
SOT-23	150°C	40%	பிசிபி செப்பு ஊற்றவும்

MOSFET நம்பகத்தன்மைக்கான அத்தியாவசிய வடிவமைப்பு குறிப்புகள்

பிசிபி தளவமைப்பு

கேட் லூப் பகுதியைக் குறைக்கவும்
தனி சக்தி மற்றும் சமிக்ஞை மைதானம்
கெல்வின் மூல இணைப்பைப் பயன்படுத்தவும்
வேலை வாய்ப்பு வழியாக வெப்பத்தை மேம்படுத்தவும்

சுற்று பாதுகாப்பு

மென்மையான தொடக்க சுற்றுகளை செயல்படுத்தவும்
பொருத்தமான ஸ்னப்பர்களைப் பயன்படுத்துங்கள்
தலைகீழ் மின்னழுத்த பாதுகாப்பைச் சேர்க்கவும்
சாதனத்தின் வெப்பநிலையை கண்காணிக்கவும்

நோயறிதல் மற்றும் சோதனை நடைமுறைகள்

அடிப்படை MOSFET சோதனை நெறிமுறை

நிலையான அளவுருக்கள் சோதனை
- கேட் வாசல் மின்னழுத்தம் (VGS(th))
- வடிகால்-ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் (RDS(on))
- கேட் கசிவு மின்னோட்டம் (IGSS)
டைனமிக் சோதனை
- மாறுதல் நேரங்கள் (டன், டாஃப்)
- கேட் சார்ஜ் பண்புகள்
- வெளியீட்டு கொள்ளளவு

Winsok இன் நம்பகத்தன்மை மேம்பாட்டு சேவைகள்

விரிவான விண்ணப்ப மதிப்பாய்வு
வெப்ப பகுப்பாய்வு மற்றும் தேர்வுமுறை
நம்பகத்தன்மை சோதனை மற்றும் சரிபார்ப்பு
தோல்வி பகுப்பாய்வு ஆய்வக ஆதரவு

தோல்வி பகுப்பாய்வு கோரிக்கை
தொழில்நுட்ப ஆதரவு

நம்பகத்தன்மை புள்ளிவிவரங்கள் மற்றும் வாழ்நாள் பகுப்பாய்வு

முக்கிய நம்பகத்தன்மை அளவீடுகள்

FIT விகிதம் (நேரத்தில் தோல்விகள்)

ஒரு பில்லியன் சாதன மணிநேரத்திற்கு தோல்விகளின் எண்ணிக்கை

0.1 - 10 FIT

பெயரளவு நிபந்தனைகளின் கீழ் Winsok இன் சமீபத்திய MOSFET தொடரின் அடிப்படையில்

MTTF (தோல்விக்கான சராசரி நேரம்)

குறிப்பிட்ட நிபந்தனைகளின் கீழ் எதிர்பார்க்கப்படும் வாழ்நாள்

>10^6 மணிநேரம்

TJ = 125 ° C இல், பெயரளவு மின்னழுத்தம்

உயிர் பிழைப்பு விகிதம்

உத்தரவாதக் காலத்திற்கு அப்பால் எஞ்சியிருக்கும் சாதனங்களின் சதவீதம்

99.9%

5 வருட தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டில்

வாழ்நாள் காலத்தை குறைக்கும் காரணிகள்

இயக்க நிலை	டிரேட்டிங் காரணி	வாழ்நாளில் தாக்கம்
வெப்பநிலை (10°Cக்கு 25°Cக்கு மேல்)	0.5x	50% குறைப்பு
மின்னழுத்த அழுத்தம் (அதிகபட்ச மதிப்பீட்டில் 95%)	0.7x	30% குறைப்பு
மாறுதல் அதிர்வெண் (2x பெயரளவு)	0.8x	20% குறைப்பு
ஈரப்பதம் (85% RH)	0.9x	10% குறைப்பு

வாழ்நாள் நிகழ்தகவு விநியோகம்

MOSFET வாழ்நாளின் வெய்புல் விநியோகம் ஆரம்ப தோல்விகள், சீரற்ற தோல்விகள் மற்றும் தேய்மான காலம் ஆகியவற்றைக் காட்டுகிறது

சுற்றுச்சூழல் அழுத்த காரணிகள்

வெப்பநிலை சைக்கிள் ஓட்டுதல்

85%

வாழ்நாள் குறைப்பில் தாக்கம்

பவர் சைக்கிள் ஓட்டுதல்

70%

வாழ்நாள் குறைப்பில் தாக்கம்

இயந்திர அழுத்தம்

45%

வாழ்நாள் குறைப்பில் தாக்கம்

துரிதப்படுத்தப்பட்ட வாழ்க்கை சோதனை முடிவுகள்

சோதனை வகை	நிபந்தனைகள்	கால அளவு	தோல்வி விகிதம்
HTOL (உயர் வெப்பநிலை இயக்க வாழ்க்கை)	150°C, அதிகபட்ச VDS	1000 மணிநேரம்	< 0.1%
THB (வெப்பநிலை ஈரப்பதம் சார்பு)	85°C/85% RH	1000 மணிநேரம்	< 0.2%
TC (வெப்பநிலை சைக்கிள் ஓட்டுதல்)	-55°C முதல் +150°C வரை	1000 சுழற்சிகள்	< 0.3%