【我是工程师】电源中常见半导体器件的失效分析

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

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·······

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)

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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

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

怎么开封的？

第二个MOS管的失效情况

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

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

不是生产半导体的，草根用户而已