MOSFET ناکامی کا تجزیہ: تفہیم، روک تھام، اور حل

MOSFET ناکامی کا تجزیہ: تفہیم، روک تھام، اور حل

پوسٹ ٹائم: دسمبر-13-2024

فوری جائزہ:MOSFETs مختلف الیکٹریکل، تھرمل اور مکینیکل دباؤ کی وجہ سے ناکام ہو سکتے ہیں۔ ان ناکامی کے طریقوں کو سمجھنا قابل اعتماد پاور الیکٹرانکس سسٹم ڈیزائن کرنے کے لیے بہت ضروری ہے۔ یہ جامع گائیڈ عام ناکامی کے طریقہ کار اور روک تھام کی حکمت عملیوں کو تلاش کرتا ہے۔

Average-ppm-for-Various-MOSFET-Falure-Modesعام MOSFET ناکامی کے طریقوں اور ان کی بنیادی وجوہات

1. وولٹیج سے متعلق ناکامیاں

  • گیٹ آکسائیڈ کی خرابی۔
  • برفانی تودے کا ٹوٹنا
  • پنچ کے ذریعے
  • جامد خارج ہونے والا نقصان

2. تھرمل سے متعلقہ ناکامیاں

  • ثانوی خرابی۔
  • تھرمل بھگوڑا
  • پیکیج کو ختم کرنا
  • بانڈ وائر لفٹ آف
فیلور موڈ بنیادی وجوہات انتباہی نشانیاں روک تھام کے طریقے
گیٹ آکسائیڈ کی خرابی۔ ضرورت سے زیادہ VGS، ESD واقعات گیٹ کی رساو میں اضافہ گیٹ وولٹیج تحفظ، ESD اقدامات
تھرمل بھاگنا ضرورت سے زیادہ بجلی کی کھپت بڑھتا ہوا درجہ حرارت، سوئچنگ کی رفتار میں کمی مناسب تھرمل ڈیزائن، derating
برفانی تودے کی خرابی۔ وولٹیج اسپائکس، غیر کلیمپڈ انڈکٹیو سوئچنگ ڈرین سورس شارٹ سرکٹ سنبر سرکٹس، وولٹیج کلیمپ

Winsok کے مضبوط MOSFET حل

MOSFETs کی ہماری تازہ ترین نسل میں تحفظ کے جدید طریقہ کار شامل ہیں:

  • بہتر SOA (محفوظ آپریٹنگ ایریا)
  • بہتر تھرمل کارکردگی
  • بلٹ ان ESD تحفظ
  • برفانی تودے کی درجہ بندی والے ڈیزائن

ناکامی کے طریقہ کار کا تفصیلی تجزیہ

گیٹ آکسائیڈ کی خرابی۔

اہم پیرامیٹرز:

  • زیادہ سے زیادہ گیٹ سورس وولٹیج: ±20V عام
  • گیٹ آکسائڈ موٹائی: 50-100nm
  • بریک ڈاؤن فیلڈ کی طاقت: ~10 MV/cm

روک تھام کے اقدامات:

  1. گیٹ وولٹیج کلیمپنگ کو لاگو کریں۔
  2. سیریز گیٹ ریزسٹرس استعمال کریں۔
  3. TVS diodes انسٹال کریں۔
  4. پی سی بی کی ترتیب کے مناسب طریقے

تھرمل مینجمنٹ اور ناکامی کی روک تھام

پیکیج کی قسم زیادہ سے زیادہ جنکشن درجہ حرارت تجویز کردہ ڈیریٹنگ کولنگ حل
TO-220 175°C 25% ہیٹ سنک + پنکھا۔
D2PAK 175°C 30% کاپر کا بڑا علاقہ + اختیاری ہیٹ سنک
SOT-23 150°C 40% پی سی بی کاپر ڈالو

MOSFET کی وشوسنییتا کے لیے ضروری ڈیزائن کی تجاویز

پی سی بی لے آؤٹ

  • گیٹ لوپ ایریا کو کم سے کم کریں۔
  • الگ پاور اور سگنل گراؤنڈز
  • کیلون سورس کنکشن استعمال کریں۔
  • تھرمل ویاس پلیسمنٹ کو بہتر بنائیں

سرکٹ تحفظ

  • سافٹ اسٹارٹ سرکٹس کو لاگو کریں۔
  • مناسب snubbers استعمال کریں
  • ریورس وولٹیج تحفظ شامل کریں۔
  • ڈیوائس کا درجہ حرارت مانیٹر کریں۔

تشخیصی اور جانچ کے طریقہ کار

بنیادی MOSFET ٹیسٹنگ پروٹوکول

  1. جامد پیرامیٹرز کی جانچ
    • گیٹ تھریشولڈ وولٹیج (VGS(th))
    • ڈرین سورس آن ریزسٹنس (RDS(آن))
    • گیٹ لیکیج کرنٹ (IGSS)
  2. متحرک ٹیسٹنگ
    • سوئچنگ اوقات (ٹن، ٹاف)
    • گیٹ چارج کی خصوصیات
    • آؤٹ پٹ کیپیسیٹینس

Winsok کی قابل اعتماد بڑھانے کی خدمات

  • درخواست کا جامع جائزہ
  • تھرمل تجزیہ اور اصلاح
  • قابل اعتماد جانچ اور توثیق
  • ناکامی تجزیہ لیبارٹری کی حمایت

وشوسنییتا کے اعداد و شمار اور زندگی بھر کا تجزیہ

کلیدی وشوسنییتا میٹرکس

FIT کی شرح (وقت میں ناکامیاں)

ناکامیوں کی تعداد فی بلین ڈیوائس گھنٹے

0.1 - 10 FIT

برائے نام حالات میں Winsok کی تازہ ترین MOSFET سیریز پر مبنی

ایم ٹی ٹی ایف (ناکامی کا اوسط وقت)

مخصوص حالات کے تحت متوقع زندگی بھر

>10^6 گھنٹے

TJ = 125°C پر، برائے نام وولٹیج

بقا کی شرح

وارنٹی مدت کے بعد زندہ رہنے والے آلات کا فیصد

99.9%

مسلسل آپریشن کے 5 سال میں

لائف ٹائم ڈیریٹنگ فیکٹرز

آپریٹنگ حالت ڈیریٹنگ فیکٹر زندگی بھر پر اثر
درجہ حرارت (فی 10 ° C سے اوپر 25 ° C) 0.5x 50% کمی
وولٹیج کا تناؤ (زیادہ سے زیادہ درجہ بندی کا 95%) 0.7x 30% کمی
سوئچنگ فریکوئنسی (2x برائے نام) 0.8x 20% کمی
نمی (85% RH) 0.9x 10% کمی

تاحیات امکانی تقسیم

تصویر (1)

MOSFET زندگی بھر کی Weibull تقسیم ابتدائی ناکامیوں، بے ترتیب ناکامیوں، اور ختم ہونے کی مدت کو ظاہر کرتی ہے

ماحولیاتی تناؤ کے عوامل

درجہ حرارت سائیکلنگ

85%

زندگی بھر کی کمی پر اثر

پاور سائیکلنگ

70%

زندگی بھر کی کمی پر اثر

مکینیکل تناؤ

45%

زندگی بھر کی کمی پر اثر

تیز زندگی کی جانچ کے نتائج

ٹیسٹ کی قسم شرائط دورانیہ ناکامی کی شرح
ایچ ٹی او ایل (ہائی ٹمپریچر آپریٹنگ لائف) 150°C، زیادہ سے زیادہ VDS 1000 گھنٹے <0.1%
THB (درجہ حرارت میں نمی کا تعصب) 85°C/85% RH 1000 گھنٹے <0.2%
TC (درجہ حرارت سائیکلنگ) -55°C سے +150°C 1000 سائیکل <0.3%

ونسوک کا کوالٹی ایشورنس پروگرام

2

اسکریننگ ٹیسٹ

  • 100٪ پیداوار کی جانچ
  • پیرامیٹر کی تصدیق
  • متحرک خصوصیات
  • بصری معائنہ

اہلیت کے ٹیسٹ

  • ماحولیاتی تناؤ کی اسکریننگ
  • وشوسنییتا کی تصدیق
  • پیکیج کی سالمیت کی جانچ
  • طویل مدتی وشوسنییتا کی نگرانی