Ikuspegi azkarra:MOSFETek huts egin dezakete hainbat tentsio elektriko, termiko eta mekanikoengatik. Huts-modu hauek ulertzea funtsezkoa da potentzia-sistema elektroniko fidagarriak diseinatzeko. Gida zabal honek ohiko hutsegite-mekanismoak eta prebentzio-estrategiak aztertzen ditu.
MOSFETen hutsegite modu arruntak eta haien arrazoiak
1. Tentsioarekin lotutako hutsegiteak
- Ate oxidoaren matxura
- Elur-jausi matxura
- Punch-through
- Deskarga estatikoko kalteak
2. Termikoarekin lotutako hutsegiteak
- Bigarren mailako matxura
- Ihesaldi termikoa
- Paketeen delaminazioa
- Lotura-haria altxatzea
Porrot modua | Lehen Kausak | Abisu seinaleak | Prebentzio-metodoak |
---|---|---|---|
Ate oxidoaren matxura | Gehiegizko VGS, ESD gertaerak | Atearen isurketa handitu da | Atearen tentsioaren babesa, ESD neurriak |
Ihesaldi Termikoa | Gehiegizko potentzia xahutzea | Tenperatura igotzea, aldatzeko abiadura murriztua | Diseinu termiko egokia, derating |
Elur-jausi Matxura | Tentsio-puntak, estutu gabeko kommutazio induktiboa | Drain-iturburuko zirkuitu laburra | Snubber zirkuituak, tentsio-pintzak |
Winsok-en MOSFET irtenbide sendoak
Gure azken belaunaldiko MOSFET-ek babes-mekanismo aurreratuak ditu:
- SOA (Operazio Eremu Segurua) hobetua
- Errendimendu termiko hobetua
- ESD babesa integratua
- Elur-jausien aurkako diseinuak
Porrot-mekanismoen analisi xehatua
Ate oxidoaren matxura
Parametro kritikoak:
- Gehienezko ate-iturburuko tentsioa: ±20V tipikoa
- Atearen oxidoaren lodiera: 50-100 nm
- Matxura Eremuaren Indarra: ~10 MV/cm
Prebentzio neurriak:
- Atearen tentsioa ezartzea
- Erabili serieko ate-erresistentziak
- Instalatu TVS diodoak
- PCB diseinu-praktika egokiak
Kudeaketa Termikoa eta hutsegiteen prebentzioa
Pakete mota | Gehienezko lotura-tenperatura | Derating gomendatua | Hozte Irtenbidea |
---|---|---|---|
TO-220 | 175 °C | %25 | Beroa + haizagailua |
D2PAK | 175 °C | %30 | Kobrezko eremu handia + Aukerako berogailua |
SOT-23 | 150°C | %40 | PCB Kobrea Pour |
MOSFETen fidagarritasunerako ezinbesteko diseinu-aholkuak
PCB Diseinua
- Minimizatu atearen begizta eremua
- Potentzia eta seinalearen lur bereiziak
- Erabili Kelvin iturriko konexioa
- Bide termikoen kokapena optimizatu
Zirkuitu babesa
- Abiatze leuneko zirkuituak ezartzea
- Erabili snubbers egokiak
- Gehitu alderantzizko tentsioaren babesa
- Kontrolatu gailuaren tenperatura
Diagnostiko eta Proba Prozedurak
MOSFETen probaren oinarrizko protokoloa
- Parametro estatikoen azterketa
- Atearen atalasearen tentsioa (VGS(th))
- Drain-iturriaren erresistentzia (RDS (aktibatuta))
- Atearen ihes-korrontea (IGSS)
- Proba dinamikoak
- Aldaketa-denborak (tona, toff)
- Atearen kargaren ezaugarriak
- Irteerako kapazitatea
Winsok-en fidagarritasuna hobetzeko zerbitzuak
- Aplikazioaren berrikuspen integrala
- Analisi eta optimizazio termikoa
- Fidagarritasun-probak eta baliozkotzea
- Porrotak aztertzeko laborategiko laguntza
Fidagarritasun-estatistikak eta bizitza-denboraren analisia
Fidagarritasun-neurri nagusiak
FIT tasa (denboran hutsegiteak)
Mila milioi gailu-orduko hutsegite kopurua
Winsok-en azken MOSFET seriean oinarrituta, baldintza nominaletan
MTTF (Huts egiteko batez besteko denbora)
Espero den iraupena zehaztutako baldintzetan
TJ = 125°C-tan, tentsio nominala
Biziraupen-tasa
Berme-epetik kanpo bizirik irauten duten gailuen ehunekoa
5 urteko etengabeko funtzionamenduan
Bizitza-denborazioaren faktoreak
Funtzionamendu Baldintza | Derating Faktorea | Bizitza osoan eragina |
---|---|---|
Tenperatura (25 °C-tik gorako 10 °C bakoitzeko) | 0,5x | %50eko murrizketa |
Tentsio-tentsioa (gehienezko balorazioaren % 95) | 0,7x | %30eko murrizketa |
Aldaketa-maiztasuna (2x nominala) | 0,8x | %20ko murrizketa |
Hezetasuna (% 85 RH) | 0,9x | %10eko murrizketa |
Bizitzarako Probabilitate Banaketa
MOSFETen bizitzaren Weibull-en banaketa akats goiztiarrak, ausazko hutsegiteak eta higadura-aldia erakutsiz
Ingurumeneko estresaren faktoreak
Tenperatura Txirrindularitza
Bizitza-murrizketan eragina
Power Cycling
Bizitza-murrizketan eragina
Esfortzu mekanikoa
Bizitza-murrizketan eragina
Bizitza Azeleratuaren Emaitzak
Proba mota | Baldintzak | Iraupena | Porrot-tasa |
---|---|---|---|
HTOL (Tenperatura handiko funtzionamendu-bizitza) | 150 °C, VDS maximoa | 1000 ordu | <% 0,1 |
THB (Tenperatura Hezetasunaren Alborapena) | 85°C/% 85 RH | 1000 ordu | <% 0,2 |
TC (Tenperatura Txirrindularitza) | -55°C eta +150°C artean | 1000 ziklo | <% 0,3 |