Tezkor ko'rib chiqish:MOSFETlar turli xil elektr, termal va mexanik stresslar tufayli ishlamay qolishi mumkin. Ishonchli elektr elektron tizimlarini loyihalash uchun ushbu nosozlik usullarini tushunish juda muhimdir. Ushbu keng qamrovli qo'llanma umumiy nosozlik mexanizmlari va oldini olish strategiyalarini o'rganadi.
Umumiy MOSFET ishdan chiqish rejimlari va ularning asosiy sabablari
1. Voltaj bilan bog'liq nosozliklar
- Darvoza oksidining buzilishi
- Ko'chkining buzilishi
- Teshib o'tish
- Statik zaryadsizlanishning shikastlanishi
2. Issiqlik bilan bog'liq nosozliklar
- Ikkilamchi buzilish
- Termal qochish
- Paketni delaminatsiyalash
- Bog'lovchi simni ko'tarish
Muvaffaqiyatsizlik rejimi | Asosiy sabablar | Ogohlantirish belgilari | Oldini olish usullari |
---|---|---|---|
Darvoza oksidining buzilishi | Haddan tashqari VGS, ESD hodisalari | Darvoza oqishining kuchayishi | Darvoza kuchlanishidan himoya qilish, ESD choralari |
Termal Qochqin | Haddan tashqari quvvat sarfi | Haroratning ko'tarilishi, almashtirish tezligining pasayishi | To'g'ri termal dizayn, deating |
Ko'chkining buzilishi | Kuchlanishning ko'tarilishi, qisqichsiz induktiv almashtirish | Drenaj manbasining qisqa tutashuvi | Snubber sxemalari, kuchlanish qisqichlari |
Winsokning mustahkam MOSFET yechimlari
Bizning eng so'nggi avlod MOSFETlarimiz ilg'or himoya mexanizmlariga ega:
- Kengaytirilgan SOA (Xavfsiz ishlash hududi)
- Yaxshilangan termal ishlash
- O'rnatilgan ESD himoyasi
- Ko'chkiga chidamli dizaynlar
Nosozlik mexanizmlarini batafsil tahlil qilish
Darvoza oksidining buzilishi
Kritik parametrlar:
- Maksimal Gate-Source kuchlanishi: ± 20V tipik
- Darvoza oksidi qalinligi: 50-100nm
- Buzilish maydonining kuchi: ~10 MV/sm
Profilaktika choralari:
- Darvoza kuchlanishini siqishni amalga oshiring
- Seriyali eshik rezistorlaridan foydalaning
- TVS diodlarini o'rnating
- Tegishli PCB joylashtirish amaliyoti
Issiqlik boshqaruvi va buzilishning oldini olish
Paket turi | Maksimal ulanish harorati | Tavsiya etilgan deting | Sovutish eritmasi |
---|---|---|---|
TO-220 | 175 ° S | 25% | Sovutgich + Fan |
D2PAK | 175 ° S | 30% | Katta mis maydoni + ixtiyoriy sovutgich |
SOT-23 | 150°C | 40% | PCB mis quyish |
MOSFET ishonchliligi uchun asosiy dizayn maslahatlari
PCB tartibi
- Darvoza pastadir maydonini minimallashtiring
- Alohida quvvat va signal asoslari
- Kelvin manba ulanishidan foydalaning
- Termal kanallarni joylashtirishni optimallashtirish
O'chirish himoyasi
- Yumshoq ishga tushirish sxemalarini amalga oshiring
- Tegishli snubbers foydalaning
- Teskari kuchlanish himoyasini qo'shing
- Qurilmaning haroratini kuzatib boring
Diagnostika va test jarayonlari
MOSFETning asosiy sinov protokoli
- Statik parametrlarni tekshirish
- Eshik chegarasi kuchlanishi (VGS(th))
- Drenaj manbaiga qarshilik (RDS(yoq))
- Darvoza qochqin oqimi (IGSS)
- Dinamik test
- O'zgartirish vaqtlari (ton, toff)
- Darvoza zaryadining xususiyatlari
- Chiqish sig'imi
Winsok ishonchliligini oshirish xizmatlari
- Arizani har tomonlama ko'rib chiqish
- Termal tahlil va optimallashtirish
- Ishonchlilikni tekshirish va tekshirish
- Muvaffaqiyatsiz tahlil laboratoriyasini qo'llab-quvvatlash
Ishonchlilik statistikasi va umr bo'yi tahlili
Asosiy ishonchlilik ko'rsatkichlari
FIT darajasi (vaqtdagi muvaffaqiyatsizliklar)
Bir milliard qurilma-soatdagi nosozliklar soni
Nominal sharoitlarda Winsokning so'nggi MOSFET seriyasiga asoslangan
MTTF (o'rtacha muvaffaqiyatsizlik vaqti)
Belgilangan sharoitlarda kutilgan xizmat muddati
TJ = 125 ° S da, nominal kuchlanish
Omon qolish darajasi
Kafolat muddatidan keyin omon qolgan qurilmalar ulushi
5 yillik uzluksiz ishlashda
Umr bo'yi pasaytirish omillari
Ishlash holati | Yo'qotuvchi omil | Hayotga ta'siri |
---|---|---|
Harorat (25 ° C dan yuqori 10 ° C uchun) | 0,5x | 50% kamaytirish |
Voltaj kuchlanishi (maksimal reytingning 95%) | 0,7x | 30% kamaytirish |
Kommutatsiya chastotasi (2x nominal) | 0,8x | 20% kamaytirish |
Namlik (85% RH) | 0,9x | 10% kamaytirish |
Hayot davomida ehtimollik taqsimoti
MOSFET umrining Weibull taqsimoti erta nosozliklar, tasodifiy nosozliklar va eskirish davrini ko'rsatadi.
Ekologik stress omillari
Harorat velosipedi
Hayotning qisqarishiga ta'siri
Quvvatli velosiped
Hayotning qisqarishiga ta'siri
Mexanik stress
Hayotning qisqarishiga ta'siri
Tezlashtirilgan hayot sinovi natijalari
Sinov turi | Shartlar | Davomiyligi | Muvaffaqiyatsizlik darajasi |
---|---|---|---|
HTOL (Yuqori haroratda ishlash muddati) | 150°C, maksimal VDS | 1000 soat | < 0,1% |
THB (harorat namligining o'zgarishi) | 85°C/85% RH | 1000 soat | < 0,2% |
TC (harorat aylanishi) | -55 ° C dan + 150 ° C gacha | 1000 tsikl | < 0,3% |