什么会导致FET的漏源短路?


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背景:

我在开关电源中使用Si7456CDP N沟道MOSFET。电源和负载位于塑料外壳中。昨天,电源和负载运行正常。今天早上,当我打开电源时,没有任何反应。没有电。最终,我发现MOSFET的源极和漏极短路在一起。更换MOSFET解决了该问题。

题:

是什么原因导致N沟道MOSFET突然因源极-漏极短路而发生故障?


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恶报?认真地说,您在这里有足够的经验来知道这是一个不好的问题。电路中如何使用MOSFET?原理图在哪里?
戴夫特威德

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虽然这种形式的问题通常可能很不好,但是在这种特定类型的设备中,有一类故障应该是自动怀疑。
克里斯·斯特拉顿

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@DaveTweed-不,重点是让这个问题更笼统,对更多人有用,而不仅仅是我自己。在这种情况下,MOSFET失效的方式必须是有限的。我的电路的细节不应该相关。
Rocketmagnet 2013年

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@ChrisStratton-那就是...?
Rocketmagnet 2013年

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最初的原因是栅极氧化层的故障导致器件本身导通一半,这时可能会发生其他有趣的事情。
克里斯·斯特拉顿

Answers:


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有两种主要机制,但首先是图表:

在此处输入图片说明

主体和源代码绑定在一起,为简单起见删除了一些功能。

方案1:

  • 漏极上的过电压尖峰会导致灯丝以及接点和漏极植入物尖峰。IT可能会或可能不会导致触点发生故障/熔化,但电流过高会导致D / B结点击穿。一旦结尖刺,它就连接到阱漏极,源极现在短路了。这仅需要在晶体管中的一个位置击穿

方案2:

  • 漏极上的高电压会导致GOX(栅极氧化层)上的EOS(电气过应力),特别是在离漏极最近的栅极上。这很可能是具有扩展漏极结构的LDMOS结构(这意味着栅极电压不必达到与漏极相同的电压)。栅极末端的击穿会导致栅极短路以耗尽电流。短路后,它现在基本上始终处于开启状态,而且,栅极现在被驱动到原本不希望达到的水平,故障消失了。仍然仅需要晶体管中的一个故障。

还有其他情况,但是它们都需要两个故障。

该设备相当大,在显微镜下可见。取消对此可能具有启发性。


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那实际上是一个MOSFET。漏极-源极短路是MOSFET中常见的故障模式,通常是由栅极瞬态引起的。


谢谢莱昂。这就是我想知道的,可能是栅极的瞬变或某种原因导致SD短路。
Rocketmagnet 2013年

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任何损坏管芯的东西都可能导致漏源短路。(有时候,死对史密斯人也是如此。)

这包括:

  • 门极过压/欠压
  • 栅极驱动不良/不当导致热失控
  • 一般的热失控(冷却/强制空气损失)
  • 雪崩引起的EOS

没有更多具体的应用程序信息,很难判断哪种模式可能是罪魁祸首。

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