IGBT及其子器件的幾種失效模式
摘要:本文通過案例和實(shí)驗(yàn),概述了四種IGBT及其子器件的失效模式:MOS柵擊穿、IGBT-MOS閾值電壓漂移、IGBT有限次連續(xù)短路脈沖沖擊的積累損傷和靜電保護(hù)用高壓npn管的硅熔融。
1、 引言
IGBT及其派生器件,例如:IGCT,是MOS和雙極集成的混合型半導(dǎo)體功率器件。因此,IGBT的失效模式,既有其子器件MOS和雙極的特有失效模式,還有混合型特有的失效模式。MOS是靜電極敏感器件,因此,IGBT也是靜電極敏感型器件,其子器件還應(yīng)包括靜電放電(SED)防護(hù)器件。據(jù)報道,失效的半導(dǎo)體器件中,由靜電放電及相關(guān)原因引起的失效,占很大的比例。例如:汽車行業(yè)由于失效而要求退貨的器件中,其中由靜電放電引起的失效就占約30%。
本文通過案例和實(shí)驗(yàn),概述IGBT及其子器件的四種失效模式:
(1) MOS柵擊穿;
(2) IGBT——MOS閾值電壓漂移;
(3) IGBT壽命期內(nèi)有限次連續(xù)短路脈沖沖擊的累積損傷;
(4) 靜電放電保護(hù)用高壓npn管的硅熔融。
2、 MOS柵擊穿
IGBT器件的剖面和等效電路見圖1。
由圖1可見,IGBT是由一個MOS和一個npnp四層結(jié)構(gòu)集成的器件。而MOS是金屬—氧化物—半導(dǎo)體場效應(yīng)管的簡稱。其中,氧化物通常是硅襯底上氧化而生成的SIO2,有時還迭加其他的氧化物層,例如Si3N4,Al2O3。通常設(shè)計(jì)這層SiO2的厚度ts:{{分頁}}
微電子系統(tǒng):ts<1000A電力電子系統(tǒng):ts≥1000A。
SiO2,介質(zhì)的擊穿電壓是1
相關(guān)推薦
技術(shù)專區(qū)
- FPGA
- DSP
- MCU
- 示波器
- 步進(jìn)電機(jī)
- Zigbee
- LabVIEW
- Arduino
- RFID
- NFC
- STM32
- Protel
- GPS
- MSP430
- Multisim
- 濾波器
- CAN總線
- 開關(guān)電源
- 單片機(jī)
- PCB
- USB
- ARM
- CPLD
- 連接器
- MEMS
- CMOS
- MIPS
- EMC
- EDA
- ROM
- 陀螺儀
- VHDL
- 比較器
- Verilog
- 穩(wěn)壓電源
- RAM
- AVR
- 傳感器
- 可控硅
- IGBT
- 嵌入式開發(fā)
- 逆變器
- Quartus
- RS-232
- Cyclone
- 電位器
- 電機(jī)控制
- 藍(lán)牙
- PLC
- PWM
- 汽車電子
- 轉(zhuǎn)換器
- 電源管理
- 信號放大器
評論