Co może powodować zwarcie źródła drenażu w FET?

12

Tło:

Używam tranzystora MOSFET z kanałem N Si7456CDP w zasilaczu impulsowym. Zasilacz i obciążenie są umieszczone w plastikowej obudowie. Wczoraj zasilacz i obciążenie działały idealnie. Dziś rano, kiedy go włączyłem, nic nie działało. Brak mocy. W końcu odkryłem, że źródło i odpływ MOSFET-a zwarły się razem. Wymiana MOSFET rozwiązała problem.

Pytanie:

Co może spowodować, że MOSFET N-kanałowy nagle zawiedzie z powodu braku źródła?

switch-mode-power-supply short-circuit fault fet Rocketmagnet
źródło
2
Zła karma? Poważnie, masz wystarczająco dużo doświadczenia, aby wiedzieć, że to złe pytanie. Jak MOSFET jest używany w obwodzie? Gdzie jest schemat?
Dave Tweed
4
Chociaż ta forma pytania może być ogólnie zła, w tym konkretnym typie urządzenia istnieje jedna klasa awarii, która powinna być automatycznym podejrzeniem.
Chris Stratton
4
@DaveTweed - Nie, chodzi o to, aby pytanie było ogólne i przydatne dla większej liczby osób niż tylko dla mnie. Musi istnieć ograniczona liczba sposobów, w których MOSFET zawodzą w tym stanie. Dane mojego obwodu nie powinny być istotne.
Rocketmagnet
1
@ChrisStratton - A to jest ...?
Rocketmagnet
2
Pierwotną przyczyną jest awaria tlenku bramki prowadząca do włączenia się urządzenia w połowie, w którym to momencie mogą się wydarzyć inne zabawne rzeczy.
Chris Stratton

Odpowiedzi:

11

Istnieją dwa główne mechanizmy, ale najpierw schemat:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Korpus i źródło są ze sobą powiązane, a kilka funkcji zostało usuniętych dla uproszczenia.

Scenariusz 1:

  • Skok napięcia powyżej wartości drenażu, powodując wytrysk włókien i styków i implantów drenażu. IT może, ale nie musi, powodować uszkodzenie / stopienie styków, ale bardzo wysokie prądy mogą spowodować uszkodzenie złącza D / B. Po wzbogaceniu skrzyżowania jest ono podłączone do drenu studni, a źródło jest zwarte. Wymaga to tylko awarii w jednym miejscu tranzystorów

Scenariusz 2:

  • WYSOKIE napięcie na odpływie, powodując EOS (przeciążenie elektryczne) w GOX (Gate Oxide), szczególnie na bramie najbliższej odpływu. Bardzo prawdopodobne, że jest to struktura LDMOS z rozszerzoną strukturą drenażu (co oznacza, że ​​napięcie bramki nie musi nigdy osiągać takiego samego napięcia jak drenaż). Awaria na końcu bramy może spowodować zwarcie bramy. Po zwarciu jest teraz zasadniczo włączone, ale brama jest teraz doprowadzana do poziomów, na których nie powinna być, a awaria ucieka. Wciąż wymaga to tylko jednego uszkodzenia tranzystora.

Istnieją inne scenariusze, ale wszystkie wymagają dwóch usterek.

To urządzenie jest dość duże i będzie widoczne pod mikroskopem. Usunięcie przykrycia może być pouczające.

symbol zastępczy
źródło
5

To właściwie MOSFET. Zwarcia źródła drenażu są typowym trybem awarii w tranzystorach MOSFET i są zwykle powodowane przez stany nieustalone na bramce.

Leon Heller
źródło
Dzięki Leon. Zastanawiałem się, czy przejściowy w bramie lub coś może spowodować zwarcie SD.
Rocketmagnet
3

Wszystko, co uszkadza kostkę, może doprowadzić do zwarcia źródła drenażu. (Czasami kostka rozrywa się na strzępy.)

To zawiera:

  • Nadmierne zbyt wysokie / zbyt niskie napięcie na bramie
  • Zły / niewłaściwy napęd bramy powodujący niekontrolowany wzrost temperatury
  • Ucieczka termiczna ogólnie (utrata chłodzenia / wymuszone powietrze)
  • EOS wywołany lawiną

Bez bardziej szczegółowych informacji o aplikacji trudno jest ocenić, który tryb może być przyczyną.

Adam Lawrence
źródło