PN 结构成了几乎所有半导体功率器件的基础,常用的半导体功率器件如DMOS,IGBT,SCR 等的反向阻断能力都直接取决于 PN 结的击穿电压,因此,PN 结反向阻断特性的优劣直接决定了半导体功率器件的可靠性及适用范围。在 PN结两边掺杂浓度为固定值的条件下,一般认为除 super junction 之外平行平面结的击穿电压在所有平面结中具有比较高的击穿电压。实际的功率半导体器件的制造过程一般会在 PN 结的边缘引入球面或柱面边界,该边界位置的击穿电压低于平行平面结的击穿电压,使功率半导体器件的击穿电压降低。由此产生了一系列的结终端技术来消除或减弱球面结或柱面结的曲率效应,使实际制造出的 PN 结的击穿电压接近或等于理想的平行平面结击穿电压。TVS可以通过串联的方式减小TVS的结电容。陶瓷TVS
常用电路保护器件的主要失效模式为短路,瞬变电压抑制器(TVS)亦不例外。TVS一旦发生短路失效,释放出的高能量常常会将保护的电子设备损坏,这是TVS生产厂家和使用方都想极力减少或避免的情况通过对TVS筛选和使用短路失效样品进行解剖观察获得其失效部位的微观形貌特征 结合器件结构,材料、制造工艺、工作原理、筛选或使用时所受的应力等,采用理论分析和试验证明等方法分析导致TVS器件短路失效的原因,分析结果表明引发TVS短路失效的内在质量因素包括粘结界面空洞、台面缺陷,表面强耗尽层或强积累层、芯片裂纹和杂质扩散不均匀等,使用因素包括过电应力、高温和长时间使用耗损等。上海2RTVS原理双向TVS具有双向对称的伏安特性曲线,可用于交变电路浪涌保护。
TVS瞬态抑制二极管失效模式:1:当瞬态脉冲能量大于TVS所能承受能量时会引起TVS器件过电应力损伤,特别是当瞬态能量远远超出TVS所能承受的数倍时会直接导致TVS过电应力烧毁。失效模式为短路。2:当电路中通过的电流太大,可能会造成TVS炸裂,失效模式为开路。这种情况通常为设计时考虑不周全,TVS通流量过小造成的。3:电性能退化当TVS经过成千上万次的标准脉冲冲击后失效,失效模式为短路。这种模式因长时间工作结温持续增大导致(器件内部结构变化、散热能力下降)过热烧毁。
5、对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C的TVS器件。6、根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合理;多线保护选用TVS阵列更为有利。7、温度考虑。瞬态电压抑制器可以在-55~+150℃之间工作。如果需要TVS在一个变化的温度工作,由于其反向漏电流ID是随增加而增大;功耗随TVS结温增加而下降,从+25℃到+175℃,大约线性下降50%雨击穿电压VBR随温度的增加按一定的系数增加。因此,必须查阅有关产品资料,考虑温度变化对其特性的影响。RS485接口一般采用SMAJ6.0CA进行浪涌保护。
引发 TVS 短路的**典型的原因是管芯与内引线组件、底座铜片烧结不良,在烧结界面出现大面积空洞,空洞可能是由于焊料不均匀或粘结界面各层材料玷污、氧化使焊料沾润不良,造成烧焊时焊料与芯片或金属电极没有良好的熔合焊接引起的。空洞面积较大时,电流在烧结点附近汇聚,管芯散热困难,造成热电应力集中,产生局部热点,严重时引起热奔,使器件烧毁。对这些烧毁的器件。进行解剖分析,可以看到有芯片局部较深的熔融:空洞面积较小时,可加速焊料热疲劳,使焊料层会产生疲劳龟裂,引起器件热阻增大,**终导致器件。过热烧毁。TVS的结电容与TVS的工作电压成反比,工作电压越低,结电容也越大。江苏3RTVS参数
TVS可以通过并联的方式增大功率。陶瓷TVS
TVS 台面缺陷造成的失效常常是批次性的。 TVS 制造工艺过程中造成芯片台面损伤的原因主要有两个:1)芯片在酸蚀成型时,由于氢氟酸、硝酸混合液配方过浓或温度过高而反应剧烈。2、烧焊过后进行碱腐蚀清洗时,腐蚀液浓度过大、温度过高而造成碱腐蚀清洗过重。台面缺陷或损伤的TVS 器件经过温度循环和箝位冲击等筛选试验后,进行电参数测试时通常表现为短路或击穿特性异常,从而被剔除。但轻微台面损伤的TVS 器件在筛选后电参数测试时不易被发现,可能被列为良品出厂。这些TVS 器件在使用过程中经受长时间热、电、机械等应力的作用后,台面缺陷加剧,在缺陷处形成载流子产生-复合中心,使表面反向漏电流**增加。大的表面反向漏电流使pn 结边缘温度升高,产生热电综合效应,**终导致pn结边缘半导体材料温度过高烧毁。陶瓷TVS
上海来明电子有限公司成立于2010-08-11,同时启动了以晶导微电子,意昇,美硕,成镐为主的TVS、ESD、MOV,放电管、保险丝、继电器,二三极管MOS管、晶振,NTC,PPTC,电容产业布局。旗下晶导微电子,意昇,美硕,成镐在电子元器件行业拥有一定的地位,品牌价值持续增长,有望成为行业中的佼佼者。同时,企业针对用户,在TVS、ESD、MOV,放电管、保险丝、继电器,二三极管MOS管、晶振,NTC,PPTC,电容等几大领域,提供更多、更丰富的电子元器件产品,进一步为全国更多单位和企业提供更具针对性的电子元器件服务。值得一提的是,来明电子致力于为用户带去更为定向、专业的电子元器件一体化解决方案,在有效降低用户成本的同时,更能凭借科学的技术让用户极大限度地挖掘晶导微电子,意昇,美硕,成镐的应用潜能。