Dadansoddiad Methiant MOSFET: Deall, Atal, ac Atebion

Dadansoddiad Methiant MOSFET: Deall, Atal, ac Atebion

Amser Postio: Rhag-13-2024

Trosolwg Cyflym:Gall MOSFETs fethu oherwydd straen trydanol, thermol a mecanyddol amrywiol. Mae deall y dulliau methiant hyn yn hanfodol ar gyfer dylunio systemau electroneg pŵer dibynadwy. Mae'r canllaw cynhwysfawr hwn yn archwilio mecanweithiau methiant cyffredin a strategaethau atal.

Cyfartaledd-ppm-ar-Amrywiol-MOSFET-Methiant-ModdauModdau Methiant Cyffredin MOSFET a'u Hachosion Gwraidd

1. Methiannau Cysylltiedig â Foltedd

  • Dadelfeniad giât ocsid
  • Toriad eirlithriadau
  • Punch-drwodd
  • Difrod rhyddhau statig

2. Methiannau sy'n Gysylltiedig â Thermol

  • Dadansoddiad eilaidd
  • Rhedeg thermol
  • Delamination pecyn
  • Gwifren bond lifft-off
Modd Methiant Achosion Sylfaenol Arwyddion Rhybudd Dulliau Atal
Dadansoddiad Gate Ocsid VGS gormodol, digwyddiadau ESD Mwy o ollyngiadau gât Diogelu foltedd giât, mesurau ESD
Rhedeg i ffwrdd thermol Disipiad pŵer gormodol Tymheredd yn codi, llai o gyflymder newid Dyluniad thermol priodol, derating
Avalanche Chwalfa pigau foltedd, switsh anwythol heb ei glampio Cylched byr ffynhonnell draen Cylchedau snubber, clampiau foltedd

Atebion MOSFET cadarn gan Winsok

Mae ein cenhedlaeth ddiweddaraf o MOSFETs yn cynnwys mecanweithiau amddiffyn uwch:

  • SOA Gwell (Ardal Weithredu Ddiogel)
  • Gwell perfformiad thermol
  • Amddiffyniad ESD adeiledig
  • Dyluniadau gradd Avalanche

Dadansoddiad Manwl o Fecanweithiau Methiant

Dadansoddiad Gate Ocsid

Paramedrau Hanfodol:

  • Uchafswm y Foltedd Tarddiad Giât: ±20V nodweddiadol
  • Trwch Gate Ocsid: 50-100nm
  • Cryfder y Cae Dadansoddiad: ~10 MV/cm

Mesurau Atal:

  1. Gweithredu clampio foltedd giât
  2. Defnyddiwch wrthyddion giât cyfres
  3. Gosod deuodau TVS
  4. Arferion gosodiad PCB priodol

Rheoli Thermol ac Atal Methiant

Math Pecyn Tymheredd Cyffordd Uchaf Argymhellir Derating Ateb Oeri
I-220 175°C 25% Heatsink + Fan
D2PAK 175°C 30% Ardal Gopr Fawr + Inc Gwres Dewisol
SOT-23 150°C 40% Arllwysiad Copr PCB

Cynghorion Dylunio Hanfodol ar gyfer Dibynadwyedd MOSFET

Cynllun PCB

  • Lleihau ardal dolen giât
  • Seiliau pŵer a signal ar wahân
  • Defnyddiwch gysylltiad ffynhonnell Kelvin
  • Optimeiddio lleoliad vias thermol

Amddiffyn Cylchdaith

  • Gweithredu cylchedau cychwyn meddal
  • Defnyddiwch snubbers priodol
  • Ychwanegu amddiffyniad foltedd gwrthdro
  • Monitro tymheredd y ddyfais

Gweithdrefnau Diagnostig a Phrofi

Protocol Profi MOSFET Sylfaenol

  1. Profi Paramedrau Statig
    • Foltedd trothwy giât (VGS(th))
    • Gwrthiant ffynhonnell draen (RDS(ymlaen))
    • Cerrynt gollyngiad giât (IGSS)
  2. Profi Dynamig
    • Amseroedd newid (tunnell, toff)
    • Nodweddion tâl giât
    • Cynhwysedd allbwn

Gwasanaethau Gwella Dibynadwyedd Winsok

  • Adolygiad cais cynhwysfawr
  • Dadansoddi thermol ac optimeiddio
  • Profi a dilysu dibynadwyedd
  • Cymorth labordy dadansoddi methiant

Ystadegau Dibynadwyedd a Dadansoddiad Oes

Metrigau Dibynadwyedd Allweddol

Cyfradd FIT (Methiannau Mewn Amser)

Nifer y methiannau fesul biliwn o oriau dyfais

0.1 – 10 FFIT

Yn seiliedig ar gyfres MOSFET diweddaraf Winsok o dan amodau enwol

MTTF (Amser Cymedrig i Fethu)

Oes ddisgwyliedig o dan amodau penodol

>10^6 awr

Ar TJ = 125°C, foltedd enwol

Cyfradd Goroesiad

Canran y dyfeisiau sy'n goroesi y tu hwnt i'r cyfnod gwarant

99.9%

Ar 5 mlynedd o weithrediad parhaus

Ffactorau sy'n Difrodi Oes

Cyflwr Gweithredu Ffactor Derating Effaith ar Oes
Tymheredd (fesul 10°C uwchlaw 25°C) 0.5x Gostyngiad o 50%.
Straen Foltedd (95% o'r raddfa uchaf) 0.7x Gostyngiad o 30%.
Amlder Newid (2x enwol) 0.8x Gostyngiad o 20%.
Lleithder (85% RH) 0.9x Gostyngiad o 10%.

Dosbarthiad Tebygolrwydd Oes

delwedd (1)

Dosbarthiad Weibull o oes MOSFET yn dangos methiannau cynnar, methiannau ar hap, a chyfnod gwisgo allan

Ffactorau Straen Amgylcheddol

Beicio Tymheredd

85%

Effaith ar leihau oes

Beicio Pŵer

70%

Effaith ar leihau oes

Straen Mecanyddol

45%

Effaith ar leihau oes

Canlyniadau Profion Bywyd Carlam

Math Prawf Amodau Hyd Cyfradd Methiant
HTTP (Tymheredd Uchel Bywyd Gweithredu) 150 ° C, VDS mwyaf 1000 o oriau < 0.1%
THB (Tuedd Tymheredd Lleithder) 85°C/85% RH 1000 o oriau < 0.2%
TC (Beicio Tymheredd) -55°C i +150°C 1000 o gylchoedd < 0.3%

Rhaglen Sicrhau Ansawdd Winsok

2

Profion Sgrinio

  • Profi cynhyrchu 100%.
  • Dilysu paramedr
  • Nodweddion deinamig
  • Archwiliad gweledol

Profion Cymhwyster

  • Sgrinio straen amgylcheddol
  • Gwirio dibynadwyedd
  • Profi cywirdeb pecyn
  • Monitro dibynadwyedd hirdymor