ການວິເຄາະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ MOSFET: ຄວາມເຂົ້າໃຈ, ການປ້ອງກັນ, ແລະວິທີແກ້ໄຂ

ພາບລວມດ່ວນ:MOSFETs ສາມາດລົ້ມເຫລວໄດ້ເນື່ອງຈາກຄວາມກົດດັນດ້ານໄຟຟ້າ, ຄວາມຮ້ອນ, ແລະກົນຈັກຕ່າງໆ. ການເຂົ້າໃຈຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການອອກແບບລະບົບໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້. ຄູ່ມືທີ່ສົມບູນແບບນີ້ຄົ້ນຄວ້າກົນໄກຄວາມລົ້ມເຫລວທົ່ວໄປແລະຍຸດທະສາດການປ້ອງກັນ.

ໂຫມດຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ MOSFET ທົ່ວໄປແລະສາເຫດຂອງຮາກຂອງພວກເຂົາ

1. ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບແຮງດັນ

ການແຍກອອກໄຊຂອງປະຕູ
ການລະເມີດຂອງຫິມະຕົກ
ເຈາະຜ່ານ
ຄວາມເສຍຫາຍການໄຫຼຄົງທີ່

2. ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຮ້ອນ

ການແບ່ງຂັ້ນສອງ
ລະບາຍຄວາມຮ້ອນ
ການແຍກແພັກເກັດ
ການຍົກສາຍພັນທະບັດ

ໂໝດຄວາມລົ້ມເຫຼວ	ສາເຫດເບື້ອງຕົ້ນ	ສັນຍານເຕືອນ	ວິທີການປ້ອງກັນ
ການແຕກແຍກອອກໄຊຂອງປະຕູ	ເຫດການ VGS, ESD ຫຼາຍເກີນໄປ	ການຮົ່ວໄຫຼຂອງປະຕູເພີ່ມຂຶ້ນ	ການປ້ອງກັນແຮງດັນປະຕູ, ມາດຕະການ ESD
Thermal Runaway	ການກະຈາຍພະລັງງານຫຼາຍເກີນໄປ	ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມໄວການປ່ຽນຫຼຸດລົງ	ການອອກແບບຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫມາະສົມ, derating
ລະເບີດຫິມະຕົກ	ແຮງດັນແຮງດັນ, ສະຫຼັບ inductive unclamped	ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ	ວົງຈອນ Snubber, clamps ແຮງດັນ

ວິທີແກ້ໄຂ MOSFET ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ Winsok

MOSFETs ລຸ້ນລ້າສຸດຂອງພວກເຮົາມີກົນໄກການປົກປ້ອງຂັ້ນສູງ:

SOA ປັບປຸງ (ພື້ນທີ່ປະຕິບັດງານທີ່ປອດໄພ)
ປັບປຸງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນ
ການປ້ອງກັນ ESD ໃນຕົວ
ການອອກແບບທີ່ມີຄະແນນ Avalanche

ສຳຫຼວດຊຸດ MOSFET ທີ່ມີການປົກປ້ອງ

ການວິເຄາະລາຍລະອຽດຂອງກົນໄກການລົ້ມເຫຼວ

ການແຕກແຍກອອກໄຊຂອງປະຕູ

ຕົວກໍານົດການສໍາຄັນ:

ແຮງດັນສູງສຸດຂອງປະຕູຮົ້ວ: ±20V ປົກກະຕິ
Gate Oxide Thickness: 50-100nm
ຄວາມເຂັ້ມຂອງພາກສະໜາມ: ~10 MV/ຊມ

ມາດຕະການປ້ອງກັນ:

ປະຕິບັດການຍຶດແຮງດັນປະຕູ
ໃຊ້ຕົວຕ້ານທານຊຸດປະຕູ
ຕິດຕັ້ງ TVS diodes
ການປະຕິບັດຮູບແບບ PCB ທີ່ເຫມາະສົມ

ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນແລະການປ້ອງກັນຄວາມລົ້ມເຫຼວ

ປະເພດແພັກເກດ	ອຸນຫະພູມ Junction ສູງສຸດ	Derating ແນະນໍາ	ການແກ້ໄຂຄວາມເຢັນ
TO-220	175°C	25%	ຄວາມຮ້ອນ + ພັດລົມ
D2PAK	175°C	30%	ພື້ນທີ່ທອງແດງຂະຫນາດໃຫຍ່ + ທາງເລືອກ Heatsink
SOT-23	150°C	40%	PCB ທອງແດງ Pour

ຄໍາແນະນໍາການອອກແບບທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງ MOSFET

ແຜນຜັງ PCB

ຫຼຸດພື້ນທີ່ຮອບປະຕູ
ແຍກພື້ນຖານພະລັງງານແລະສັນຍານ
ໃຊ້ການເຊື່ອມຕໍ່ແຫຼ່ງ Kelvin
ເພີ່ມປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນຜ່ານການຈັດວາງ

ການປົກປ້ອງວົງຈອນ

ປະຕິບັດວົງຈອນການເລີ່ມຕົ້ນອ່ອນ
ໃຊ້ snubers ທີ່ເຫມາະສົມ
ຕື່ມການປ້ອງກັນແຮງດັນຍ້ອນກັບ
ຕິດຕາມກວດກາອຸນຫະພູມອຸປະກອນ

ຂັ້ນຕອນການວິນິດໄສ ແລະການທົດສອບ

ອະນຸສັນຍາການທົດສອບພື້ນຖານຂອງ MOSFET

ການທົດສອບຕົວກໍານົດການຄົງທີ່
- ແຮງດັນປະຕູຮົ້ວ (VGS(th))
- Drain-source on-resistance (RDS(ເປີດ))
- ກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼ (IGSS)
ການທົດສອບແບບເຄື່ອນໄຫວ
- ເວລາປ່ຽນ (ໂຕນ, ປິດ)
- ຄຸນລັກສະນະການເກັບຄ່າປະຕູ
- ຄວາມອາດສາມາດຜົນຜະລິດ

ບໍລິການປັບປຸງຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງ Winsok

ການທົບທວນຄືນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ສົມບູນແບບ
ການວິເຄາະຄວາມຮ້ອນແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບ
ການທົດສອບຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະການກວດສອບ
ສະຫນັບສະຫນູນຫ້ອງທົດລອງການວິເຄາະຄວາມລົ້ມເຫຼວ

ຮ້ອງຂໍການວິເຄາະຄວາມລົ້ມເຫລວ
ສະຫນັບສະຫນູນດ້ານວິຊາການ

ສະຖິຕິຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະການວິເຄາະຕະຫຼອດຊີວິດ

ຕົວຊີ້ວັດຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ສໍາຄັນ

ອັດຕາ FIT (ຄວາມລົ້ມເຫລວໃນເວລາ)

ຈຳນວນຄວາມລົ້ມເຫລວຕໍ່ໜຶ່ງພັນລ້ານອຸປະກອນ-ຊົ່ວໂມງ

0.1 – 10 FIT

ອີງໃສ່ຊຸດ MOSFET ຫຼ້າສຸດຂອງ Winsok ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂນາມສະກຸນ

MTTF (ເວລາສະເລ່ຍທີ່ຈະລົ້ມເຫລວ)

ຄາດການຕະຫຼອດຊີວິດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ລະບຸໄວ້

> 10^6 ຊົ່ວໂມງ

ທີ່ TJ = 125°C, ແຮງດັນໄຟຟ້ານາມ

ອັດຕາການຢູ່ລອດ

ເປີເຊັນຂອງອຸປະກອນທີ່ມີຊີວິດຢູ່ເກີນໄລຍະເວລາຮັບປະກັນ

99.9%

ໃນ 5 ປີຂອງການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ

ປັດໄຈທີ່ເສຍຫາຍຕະຫຼອດຊີວິດ

ສະພາບການເຮັດວຽກ	ປັດໄຈທີ່ເສຍຫາຍ	ຜົນກະທົບຕໍ່ຊີວິດ
ອຸນຫະພູມ (ຕໍ່ 10°C ສູງກວ່າ 25°C)	0.5x	ຫຼຸດ 50%.
ແຮງດັນແຮງດັນ (95% ຂອງລະດັບສູງສຸດ)	0.7x	ຫຼຸດ 30%.
ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບ (2x nominal)	0.8x	ຫຼຸດ 20%.
ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ (85% RH)	0.9x	ຫຼຸດ 10%.

ການແຈກຢາຍຄວາມເປັນໄປໄດ້ຕະຫຼອດຊີວິດ

ການແຈກຢາຍ Weibull ຂອງ MOSFET ຕະຫຼອດຊີວິດສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມລົ້ມເຫລວໃນຕອນຕົ້ນ, ຄວາມລົ້ມເຫຼວແບບສຸ່ມ, ແລະໄລຍະເວລາການສວມໃສ່

ປັດໄຈຄວາມກົດດັນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ

ລົດຖີບອຸນຫະພູມ

85%

ຜົນກະທົບຕໍ່ການຫຼຸດຜ່ອນຕະຫຼອດຊີວິດ

ລົດຖີບໄຟຟ້າ

70%

ຜົນກະທົບຕໍ່ການຫຼຸດຜ່ອນຕະຫຼອດຊີວິດ

ຄວາມກົດດັນກົນຈັກ

45%

ຜົນກະທົບຕໍ່ການຫຼຸດຜ່ອນຕະຫຼອດຊີວິດ

ຜົນການທົດສອບຊີວິດເລັ່ງ

ປະເພດການທົດສອບ	ເງື່ອນໄຂ	ໄລຍະເວລາ	ອັດຕາການລົ້ມເຫຼວ
HTOL (ຊີວິດການເຮັດວຽກຂອງອຸນຫະພູມສູງ)	150°C, ສູງສຸດ VDS	1000 ຊົ່ວໂມງ	< 0.1%
THB (ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຂອງອຸນຫະພູມ)	85°C/85% RH	1000 ຊົ່ວໂມງ	< 0.2%
TC (ການຂີ່ຈັກຍານອຸນຫະພູມ)	-55°C ຫາ +150°C	1000 ຮອບ	< 0.3%