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MOS管损坏原因分析 发布日期:【2022-02-10】 / 浏览次数:【3164】次

第一种:雪崩伤害。

如果在漏极和源极之间施加超过器件额定VDSS的浪涌电压,达到击穿电压V(BR)DSS(根据击穿电流不同而不同),超过一定的能量,就会发生损伤。

介质负载的开关关断时产生的反激电压,或者漏感产生的峰值电压超过功率MOSFET漏极的额定电压进入击穿区,都可能造成雪崩损伤。


第二:设备受热损坏。

超过安全区域引起的热量。供暖有两个原因:DC动力和瞬时动力。DC电力原因:外部DC电力损耗导致供暖。

导通电阻RDS(on)损耗(高温下RDS(on)增加,导致一定电流下功耗增加)

漏电流IDSS引起的损耗(与其他损耗相比非常小)

瞬态功率原因:外部单脉冲

负载短路

开关损耗(开、关)*(与温度和工作频率有关)

内置二极管的Trr损耗(上下桥臂的短路损耗)(与温度和工作频率有关)

设备正常运行期间未发生的负载短路引起的过电流将导致瞬时局部发热和损坏。此外,当芯片因热失配或开关频率过高而无法正常散热时,持续加热会导致温度超过通道温度,从而导致热击穿的破坏。


第三种:内置二极管损坏。

当DS端之间形成的寄生二极管运行时,功率MOSFET的寄生双极晶体管在反激期间运行,导致二极管失效的模式。


第四种:寄生振荡造成的伤害。

这种故障模式在并联时特别容易发生。

功率金属氧化物半导体场效应晶体管直接连接而不并联栅极电阻时出现的栅极寄生振荡。当漏极-源极电压以高速反复导通和关断时,这种寄生振荡发生在由栅极-漏极电容Cgd(Crss)和栅极引脚电感Lg形成的谐振电路中。当谐振条件(ωL=1/ωC)成立时,在栅极和源极之间施加远远大于驱动电压Vgs(in)的振动电压,由于超过栅极和源极之间的额定电压而损坏栅极,或者在接通和断开漏极-源极电压时的振动电压通过栅漏电容Cgd和Vgs的波形重叠导致正反馈,因此可能由于误操作而引起振荡损坏。


第五种:电网浪涌和静电破坏。

门极与源极之间主要有电压浪涌和静电引起的损坏,即上电状态下GS两端(包括安装测量设备带电)静电引起的门极过电压损坏和门极损坏。

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