功率MOS管的這五種損壞模式,你知道幾種?

2020-11-26 電子工程專輯

如果在漏極-源極間外加超出器件額定VDSS的電湧電壓，而且達到擊穿電壓V(BR)DSS （根據擊穿電流其值不同），並超出一定的能量後就發生破壞的現象。


在介質負載的開關運行斷開時產生的回掃電壓，或者由漏磁電感產生的尖峰電壓超出功率MOSFET的漏極額定耐壓並進入擊穿區而導致破壞的模式會引起雪崩破壞。


典型電路：


由超出安全區域引起發熱而導致的。發熱的原因分為直流功率和瞬態功率兩種。


直流功率原因：外加直流功率而導致損耗引起的發熱。


瞬態功率原因：外加單觸發脈衝。


器件正常運行時不會發生負載短路而引起過電流，造成瞬時局部發熱而導致破壞。另外，由於熱量不相配或開關頻率太高使晶片不能正常散熱時，持續的發熱使溫度超出溝道溫度導致熱擊穿的破壞。


在DS端間構成的寄生二極體運行時，由於在Flyback時功率MOSFET的寄生雙極電晶體運行，

導致此二極體破壞的模式。



此破壞方式在並聯時尤其容易發生。


在並聯功率MOSFET時未插入柵極電阻而直接連接時發生的柵極寄生振蕩。高頻率反覆接通、斷開漏極—源極電壓時，在由柵極—漏極電容Cgd（Crss）和柵極引腳電感Lg形成的諧振電路上發生此寄生振蕩。當諧振條件（ωL=1/ωC）成立時，在柵極—源極間外加遠遠大於驅動電壓Vgs（Vin）的振動電壓，由於超出柵極—源極間額定電壓導致柵極破壞，或者接通、斷開漏極—源極間電壓時的振動電壓通過柵極—漏極電容Cgd和Vgs波形重疊導致正向反饋，因此可能會由於誤動作引起振蕩破壞。


主要是在柵極和源極之間存在電壓浪湧和靜電而引起的破壞，即柵極過電壓破壞和由上電狀態中靜電在GS兩端（包括安裝和和測定設備的帶電）而導致的柵極破壞。



本文轉載自：電源研發精英圈

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