Me preguntaba si un MOSFET de alimentación falla debido a un sobrecalentamiento, ¿normalmente se quemará como circuito abierto o cortocircuito?
Además, ¿el daño de temperatura excesiva generalmente hace que el óxido de la puerta se escape como una resistencia baja (< 100 Ohms)?
Suponiendo que mi respuesta es correcta, mi intuición estaba equivocada al respecto. La respuesta corta es que esperaría que un MOSFET fallara como un circuito abierto debido a condiciones de sobrecalentamiento.
Este artículo de wikipedia sugiere que:
Aumento de la resistencia de drenaje a la fuente. Se observa en dispositivos de alta temperatura, y es causada por metal-semiconductor interacciones, hundimiento de puerta y degradación de contacto óhmico.
... al menos en los circuitos integrados monolíticos de microondas, pero la terminología parece coherente con los MOSFET ...
Este otro artículo también sugiere que se abrirá, pero por diferentes motivos (fundamentalmente mecánicos):
Exactamente lo que sucede depende de cuán excedente es la potencia. Puede ser un Cocción sostenida. En este caso, el MOSFET se calienta lo suficiente como para literalmente desoldarse a si mismo. Gran parte del calentamiento MOSFET a altas corrientes. está en los cables, lo que puede fácilmente desoldarse sin necesidad de El MOSFET está fallando! Si el calor se genera en el chip, entonces Calienta - pero su temperatura máxima no suele ser Silicio restringido, pero restringido por la fabricación. El silicio El chip se adhiere al sustrato mediante soldadura blanda y es bastante fácil derretir esto y dejar que se derrame entre el epoxi y el metal de la Cuerpo, formando gotitas de soldadura. ¡Esto puede no destruir el chip!
Por lo general, un MOSFET fallará corto primero. Esto se debe a que el calor excesivo, por difusión, mezclará los dopantes lo suficiente para crear un buen conductor en lugar de las barreras p-n o n-p que existían originalmente. A menudo, el óxido de la puerta también se introducirá en la difusión, lo que provocará un corto trayecto entre los tres terminales.
Solo si la corriente de cortocircuito después de este primer modo de falla es lo suficientemente alta como para soplar los cables de enlace o todo el transistor, hay un circuito abierto.
La puerta en cortocircuito para drenar es un modo de falla muy común y fácil de probar. A menudo será muy corto o 10s de ohmios. Los mosfets que fracasaron de esta manera también tienden a destruir cualquier IC que los impulsara. Cuando sospecho de mosfets muertos, eso es lo primero que busco.
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