MDD辰達(dá)半導(dǎo)體整流管作為電源系統(tǒng)的關(guān)鍵器件,長期在高頻、高壓、大電流條件下工作,其失效率雖低,但一旦失效,往往引發(fā)系統(tǒng)級故障甚至安全風(fēng)險。FAE在客戶現(xiàn)場或售后支持中,需具備較強的整流管失效識別與分析能力,以快速定位問題根因并提供整改建議。

一、整流管典型失效表現(xiàn)
整流管常見失效類型包括:
短路/擊穿失效:表現(xiàn)為電源輸出異常、電流保護(hù)觸發(fā);
漏電流異常升高:影響系統(tǒng)待機(jī)功耗或造成誤保護(hù);
熱擊穿或開路:系統(tǒng)出現(xiàn)間歇性不穩(wěn)定;
封裝破裂、燒毀:通常由過熱、過壓或焊接問題引起;
軟短失效:器件未完全擊穿,但VF顯著降低,電流失控。

二、失效分析常見根因
1. 反向擊穿
在高頻應(yīng)用中,整流管承受的不僅是DC反向電壓,還疊加了尖峰、振蕩等高頻因素。若設(shè)計裕度不足或未加入吸收電路,容易觸發(fā)雪崩擊穿。
建議:VRRM預(yù)留30%裕度,適當(dāng)添加TVS或RC Snubber吸收尖峰。

2. 過熱導(dǎo)致熱擊穿
在熱設(shè)計不良或環(huán)境溫度過高情況下,整流管的結(jié)溫超過額定值,可能造成封裝損壞、芯片開裂或電參數(shù)漂移。
建議:優(yōu)化銅箔面積、散熱路徑;使用熱成像監(jiān)測工作溫度。

3. 焊接問題
虛焊、冷焊或焊料空洞會導(dǎo)致結(jié)熱阻變高,局部過熱而失效;同時也影響電氣連接穩(wěn)定性。
建議:控制回流焊工藝,X-ray 檢查焊接質(zhì)量,避免空焊、偏移。

4. 浪涌沖擊失效
雷擊、電網(wǎng)突變或負(fù)載反灌等都會產(chǎn)生瞬時高電流,若超出整流管浪涌能力,會導(dǎo)致芯片熔斷或封裝爆裂。
建議:使用MOV、TVS等浪涌保護(hù)器件,同時設(shè)計足夠裕量的IFSM參數(shù)。

5. 并聯(lián)均流不良
多顆整流管并聯(lián)時未均流,某一顆器件承擔(dān)大部分電流,最終因熱失控或電擊穿而失效。
建議:添加均流電阻,使用匹配良好的器件,優(yōu)化熱耦合。

6. 批次/選型錯誤
不同批次整流管的VF、IR可能有差異,客戶在替換、混用器件時易導(dǎo)致失配,系統(tǒng)表現(xiàn)異常。
建議:避免不同廠牌、封裝、批次混用,使用廠商提供的“篩選版本”進(jìn)行匹配。

三、FAE支持中的建議與工具
失效件開蓋分析:確認(rèn)芯片燒毀、裂紋、金線斷裂等內(nèi)部損傷;
熱成像+X-ray聯(lián)合檢查:評估熱失控或焊接異常;
配合客戶復(fù)測波形:確認(rèn)是否存在尖峰、過壓、反灌電流等異常;
建立故障案例庫:供其他項目借鑒,形成經(jīng)驗閉環(huán)。


MDD高效率整流管的失效雖然不頻繁,但其代價高、影響大。FAE應(yīng)站在系統(tǒng)視角審視器件應(yīng)用環(huán)境,通過熱、電、機(jī)械等多維分析手段協(xié)助客戶快速定位問題。只有深入了解失效機(jī)理,才能真正從選型、設(shè)計、驗證各環(huán)節(jié)提升整流管使用可靠性。