群里大部分都是做电源的,在电源中大量使用的有源功率器件,比如功率部分的MOSFET、FRD、IGBT、BJT等,
控制上有PWM IC,驱动IC、光耦等,在这些器件的使用、调试过程、甚至批量产品中难免都会遇到失效问题
而有源功率半导体器件的失效概率是最高的,而且其价格也是相对较高的
对于每一次失效最好都能找到失效原因,并做出相应的改善预防措施
后边将以实际遇到的几个失效案例来跟大家分享一下,
资历尚浅,不足之处欢迎大家讨论
讨论器件主要是MOSFET、IGBT、FRD、还有个别光耦、IC
1、感应加热电源中IGBT开关管25N120
2、某辅助电源1500V MOSFET
3、高压大功率快恢复二极管
4、IGBT驱动光耦分析
最好会补充一个器件的开封方法
X版来啦,顶一个 X版的来了哦 期待期待!!! 外面跑的回来了~~ 我是来顶帖子 顺道占一层出租滴1、某感应加热电源中的IGBT失效分析
IGBT型号:H20R12C3
infineon的可逆导IGBT,将续流二极管与IGBT集成在一起了。在满载使用过程中突然损坏
RC-IGBT芯片结构如下,
未完,待续·······
更新咯 坐等更新~!
普通IGBT与英飞凌可逆导IGBT的差别
普通IGBT由一个IGBT芯片+1个快回复二极管芯片组合而成。
而可逆导IGBT只有一个芯片
从散热面积上将,可逆导IGBT的散热比普通IGBT要差一些
开封后的普通IGBT与可逆导IGBT
普通IGBT(1200V 25A)
英飞凌可逆导IGBT(1200V 20A)
干货继续呗 期待继续
这个失效的原因分析:
1、由于IGBT芯片的升级,芯片面积减小很多,导致芯片的结壳热阻增大,最终表现为结温比正常IGBT高
2、驱动电压不合理,设计驱动电压15V,实际实测IGBT的驱动电压仅13V,所以IGBT没有完成导通,工作状态不理想,实际损耗比设计损耗偏高
结合IGBT芯片的失效表现,这个IGBT是过热损坏(芯片中心裂开)
失效IGBT芯片现象
驱动电压不够确实危险,开始我也找不到原因,后来才发现是驱动电压低导致。这个问题还是没充分了解IGBT工作原理,IGBT还怕一个东西:di/dt,见它就烧…
是的,我们的好多计算都是依据规格书里边的参数计算的,规格书里边的测试条件都是基于驱动电压15V时的数据
实际在驱动三极管、驱动光耦等器件上会产生一定的压降,设计时要是没有考虑到这些误差
实际测试损耗就和计算损耗大偏差就比较大,甚至出现驱动不足
如果是消费类产品,设计余量留的小,就更危险了
X版的干货,已经被推荐到电源达人秀啦~查看请扫描
这段时间有点忙,更新的有点慢了
2、某辅助电源高压MOSFET
用在1000Vdc输入的电源中,半桥拓扑,功率300W,用的1600V的MOSFET
在调试过程中不知名原因导致2个MOSFET损坏
拿到器件后测量MOSFET的G、D、S,三个端都已经短路
只能直接开封看了
半桥的2个MOSFET的失效现象
第一个MOSFET
放大约到80倍左右后,基本可以MOSFET的晶胞了
失效原因欢迎大家讨论、各抒己见
高清大图解剖呀
~~
怎么开封的?
开封的方法还是比较多的,简单点的就用浓硫酸煮吧
我一般放在试管里边煮
第二个MOS管的失效情况
从使用的情况推测,第二的失效是由于第一个先损坏后造成第2个MOS的栅极过压损坏
专业生产半导体的?不是生产半导体的,草根用户而已
学下以下,希望有收益 失效分析做成这样,供应商压力巨大。
这几天打算买一个图示仪回来玩玩
在华强北看了一个这个
买回来了我去围观一下 好,欢迎围观,有需要测试的器件也可以帮忙测试 好,你等着,坏管子我多着呢
打算买2台回来
第一个管子还没说什么原因损坏的呢,从图示看电压环还是完好的,可以确定不是过压,是过流引起过热损坏的?
第一个是电流过大导致过热损坏的,第二个是由第一个损坏时造成的过电压损坏的门极 芯片的晶包开裂是拆的时候裂的还是,使用前就裂的? 新管子,没加散热器,调试中挂的 直觉告诉我,这管子可能是外力导致管子先前已经损坏3、150A大功率FRD失效
某200kW整流电源中用于开关管的续流,失效后表现为短路
去除硅胶后,观察芯片失效点,表现如下:
等着继续
去胶后的照片找不到了
不知道是不是被误删了,我找到后更新
二极管坏掉大多是过流吧
我试过过压挂的,炸得板子上只剩脚了
这个二极管的失效原因是超安全工作区损坏的
因为是感性负载,在IGBT开通时二极管处于反向恢复过程
这个过程二极管要承受过电压和过电流,容易过功率损坏
这个过功率损坏看上去坏得很“温柔”,才那么一点黑点因为系统有过电流保护,所以发生故障后就触发硬件保护了
之前有几个高压MOSFET,也是保护比较好,坏的没有那么惨
有保护也挂啊
有时候保护只限于故障不被扩大,减小故障范围
有时保护不完善还会起火,很危险
之前在钟工的帖子里请教过一个MOS的失效,相对温柔
典型的二极管安全工作区曲线
受最大功率限制,如果开关速度过快,二极管反向恢复速度不够,就会造成过功率失效
失效原理如下图,
给你看一下过流坏的二极管
1200V 200A的芯片
过流这么厉害
这个算是还可以接受的,给你看个猛的
估计都不忍心看下去了
尸体还在,还是不错了
已经面目全非了,一般都认不出来是什么型号了
这么惨烈 每天面对的都是这些
投票正式开始,投出的每一票都至关重要,最终大奖花落谁家?我们拭目以待...扫描

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该参赛作品编号为NO.24
4、变频器驱动光耦
表现为驱动没有输出
目测外观良好,测试输出管脚对地电阻表现为低阻
慢慢的打开该光耦,一步一步分析失效位置
光耦的光学部分都是用的透明的绝缘材料 来导光
光耦的侧位图
继续解剖,直至露出芯片
光耦接收光的位置
光耦芯片损坏的部位
从损坏位置看,是输出三极管过电流损坏了
光耦的内部电路框图如下
用在变频器IGBT驱动上,驱动电流2.5A,可以直接驱动100A以下IGBT
图文并茂 专程来点赞哒~
娜娜你俩太顽皮了

失效分析的一些基本流程:
1、失效信息搜集
主要是失效时的工况,应用环境、失效时的现象等
2、失效样品外观检查
看器件比较明显的失效特征,初步判断失效原因和分析有没有必要做进一步分析价值
3、外特性测试
测试器件的外部电学特性,如果外观良好,电特性丢失,需要做进一步分析
4、非破坏性分析
借助X光、超声波、CT等设备,检查器件内部是否有引线断裂、熔断等特征
5、开封破坏性分析
为了进一步分析失效原因,采用物理开封、化学开封等方法,检查芯片损坏点
6、更高级的分析
这一步需要借助更高级的设备,比如扫描电镜、金相显微镜等,对芯片进行切片分析
7、出具分析报告
根据失效工况与失效现象,分析可能的失效原因,给出应用建议
以上流程为个人积累,不一定准确和适用于所有分析,仅供参考,也欢迎大家讨论、补充
很到位!
牛逼
你可以再补充一些

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图腾柱驱动MOS经典电路分析 仿真的帖子删除,来点实际的。
图1
如上图所示MOS管的驱动电路(PMOS图上画错,正确的应该是S级接18v)。
分析如下
当Vb输入低电平时,Vg也为低电平【1】,|Vgs|