什么会导致 FET 中的漏源短路?

电器工程 开关模式电源 短路 过错 场效应管
2022-01-28 11:55:58

背景:

在开关电源中使用Si7456CDP N 沟道 MOSFET。电源和负载安装在塑料外壳中。昨天,电源和负载工作正常。今天早上,当我打开它的电源时,没有任何效果。没有力量。最终,我发现 MOSFET 的源极和漏极短路了。更换 MOSFET 解决了问题。

题:

什么会导致 N 沟道 MOSFET 因源漏短路而突然失效?

3个回答

有两种主要机制,但首先是图表:

在此处输入图像描述

主体和源是绑定在一起的,为简单起见,删除了几个功能。

场景一:

  • 漏极上的过电压尖峰,导致灯丝、触点和漏极注入尖峰。IT 可能会或可能不会导致触点失效/熔化,但非常高的电流会导致 D/B 结击穿。一旦结被尖峰,它就连接到阱漏极和源极现在短路。这只需要在晶体管中的一个位置击穿

场景二:

  • 漏极上的高电压,导致 GOX(栅极氧化物)上的 EOS(电过应力),特别是在最靠近漏极的栅极上。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)。栅极端的击穿会导致栅极短路以漏极。一旦它被短路,它现在基本上总是打开的,而且,门现在被驱动到它不打算达到的水平并且故障消失了。这仍然只需要晶体管中的一个故障。

还有其他情况,但它们都需要两个故障。

该设备相当大,在显微镜下可见。消除这可能是有益的。

那实际上是一个MOSFET。漏源短路是 MOSFET 中常见的故障模式,通常是由栅极上的瞬态引起的。

任何损坏芯片的东西都可能导致漏源短路。(有时模具会把自己炸成碎片。)

这包括:

  • 栅极过压/欠压
  • 不良/不当的栅极驱动导致热失控
  • 一般的热失控(冷却损失/强制通风)
  • 雪崩诱发的 EOS

如果没有更具体的应用程序信息,很难判断哪种模式可能是罪魁祸首。