¿Qué puede causar un cortocircuito en la fuente de drenaje en un FET?

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Fondo:

Estoy usando un Si7456CDP MOSFET de canal N en una fuente de alimentación conmutada. La fuente de alimentación y la carga están alojados en una caja de plástico. Ayer, la fuente de alimentación y la carga funcionaban perfectamente. Esta mañana, cuando llegué a encenderlo, nada funcionó. Ninguna energía. Finalmente, descubrí que la fuente y el drenaje del MOSFET se habían acortado. Reemplazar el MOSFET solucionó el problema.

Pregunta:

¿Qué podría hacer que un MOSFET de canal N falle repentinamente con un cortocircuito en la fuente?

    
pregunta Rocketmagnet

3 respuestas

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Hay dos mecanismos principales, pero primero un diagrama:

El cuerpo y la fuente están unidos, y varias características se eliminan para simplificar.

Escenario 1:

  • El pico de voltaje en Drain, causando que los filamentos y los contactos y los implantes de drenaje se disparen. IT puede o no haber causado que los contactos fallen o se fundan, pero las corrientes muy altas pueden causar la ruptura de la unión D / B. Una vez que el empalme está en punta, se conecta al drenaje del pozo y la fuente ahora está cortocircuitada. Esto solo requiere un desglose en una ubicación en los transistores

Escenario 2:

  • Alto voltaje en el drenaje, causando EOS (sobrecarga eléctrica) en el GOX (Óxido de la puerta), particularmente en la puerta más cercana al drenaje. Es muy probable que esta sea una estructura LDMOS con una estructura de drenaje extendida (lo que significa que el voltaje de la compuerta no necesita alcanzar el mismo voltaje que el drenaje). La avería en ese extremo de la puerta puede provocar un corto drenaje de la puerta. Una vez que está en cortocircuito, ahora está esencialmente encendido siempre, pero también, la puerta ahora se conduce a niveles en los que no estaba destinado a estar y la falla desaparece. Esto todavía solo requiere una falla en el transistor.

Hay otros escenarios, pero todos requieren dos fallas.

Este dispositivo es bastante grande y será visible bajo un microscopio. Eliminar esto podría ser instructivo.

    
respondido por el placeholder
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Eso es en realidad un MOSFET. Los cortocircuitos de la fuente de drenaje son el modo de falla habitual en los MOSFET y generalmente son causados por transitorios en la puerta.

    
respondido por el Leon Heller
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Cualquier cosa que dañe la matriz podría provocar un cortocircuito en la fuente de drenaje. (A veces, el troquel se sopla a sí mismo en los smithereens).

Esto incluye:

  • Sobre / bajo voltaje excesivo en la puerta
  • La unidad de la puerta es pobre / incorrecta y se produce un escape térmico
  • Fuga térmica en general (pérdida de enfriamiento / aire forzado)
  • EOS inducida por avalancha

Sin información más específica de la aplicación, es difícil juzgar qué modo podría ser el culpable.

    
respondido por el Adam Lawrence

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