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功率半導(dǎo)體IGBT失效分析與可靠性研究

高端變頻空調(diào)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)大量外機(jī)不工作，經(jīng)過大量失效主板分析確認(rèn)是主動式PFC電路中IGBT擊穿失效，本文結(jié)合大量失效品分析與電路設(shè)計(jì)分析，對IGBT失效原因及失效機(jī)理分析，分析結(jié)果表明：經(jīng)過對IGBT失效分析及IGBT工作電路失效分析及整機(jī)相關(guān)波形檢測、熱設(shè)計(jì)分析、IGBT極限參數(shù)檢測對比發(fā)現(xiàn)IGBT失效由多種原因?qū)е?，IGBT在器件選型、器件可靠性、閂鎖效應(yīng)、驅(qū)動控制、ESD能力等方面存在不足，逐一分析論證后從IGBT本身及電路設(shè)計(jì)方面全部提升IGBT工作可靠性。
關(guān)鍵字：主動式PFC升壓電路 IGBT SOA 閂鎖效應(yīng) ESD 熱擊穿失效 202108 MOSFET

羅姆即將亮相2021 PCIM Asia深圳國際電力元件、可再生能源管理展覽會

全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆將于2021年9月9日~11日參加在深圳國際會展中心舉辦的PCIM Asia 2021深圳國際電力元件、可再生能源管理展覽會(展位號:11號館B39),屆時(shí)將展示面向工業(yè)設(shè)備和汽車領(lǐng)域的、以世界先進(jìn)的SiC(碳化硅)元器件為核心的產(chǎn)品及電源解決方案。同時(shí),羅姆工程師還將在現(xiàn)場舉辦的“SiC/GaN功率器件技術(shù)與應(yīng)用分析大會”以及“電動交通論壇”等同期論壇上發(fā)表演講,分享羅姆最新的碳化硅技術(shù)成果。展位效果圖羅姆擁有世界先進(jìn)的SiC為核心的功率元器件技術(shù),以及充分發(fā)揮其性能的控制IC和
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了解熱阻在系統(tǒng)層級的影響

在電阻方面，電流流動的原理可以比作熱從熱物體流向冷物體時(shí)遇到的阻力。每種材料及其接口都有一個(gè)熱阻，可以用這些數(shù)字來計(jì)算從源頭帶走熱的速率。在整合式裝置中，半導(dǎo)體接面是產(chǎn)生熱的來源，允許接面超過其最大操作溫度將導(dǎo)致嚴(yán)重故障。整合式裝置制造商雖使用一些技術(shù)來設(shè)計(jì)保護(hù)措施，以避免發(fā)生過熱關(guān)機(jī)等情況，但不可避免的是仍會造成損壞。一個(gè)更好的解決方案，就是在設(shè)計(jì)上選擇抑制 (或至少限制) 會造成接面溫度超過其操作最大值的情況。由于無法直接強(qiáng)制冷卻接面溫度，透過傳導(dǎo)來進(jìn)行散熱是確保不會超過溫度的唯一方法。工程師需要在這
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BUCK轉(zhuǎn)換器的PCB布局設(shè)計(jì)

討論了BUCK轉(zhuǎn)換器的開通回路、關(guān)斷回路的電流特性，具有高電流變化率di/dt的輸入回路，以及具有高的電壓變化率dV/dt的開關(guān)節(jié)點(diǎn)是其關(guān)鍵回路和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，使用盡可能小的環(huán)路，短粗布線，優(yōu)先對其進(jìn)行PCB布局。給出了多層板的信號分配原則，也給出了分立和集成的BUCK轉(zhuǎn)換器的PCB布局技巧和一些實(shí)例，分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。
關(guān)鍵字： PCB布局磁場干擾電場干擾 MOSFET 202108

碳化硅邁入新時(shí)代 ST 25年研發(fā)突破技術(shù)挑戰(zhàn)

1996年，ST開始與卡塔尼亞大學(xué)合作研發(fā)碳化硅(SiC)，今天，SiC正在徹底改變電動汽車。為了慶祝ST研發(fā)SiC 25周年，我們決定探討 SiC在當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)中所扮演的角色，ST的碳化硅研發(fā)是如何取得成功的，以及未來發(fā)展方向。Exawatt的一項(xiàng)研究指出，到2030年， 70%的乘用車將采用SiC MOSFET。這項(xiàng)技術(shù)也正在改變其他市場，例如，太陽能逆變器、儲能系統(tǒng)、服務(wù)器電源、充電站等。因此，了解SiC過去25年的發(fā)展歷程是極其重要的，對今天和明天的工程師大有裨益。碳化硅：半導(dǎo)體行業(yè)如何克服技術(shù)
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Maxim Integrated發(fā)布來自Trinamic子品牌的3相MOSFET柵極驅(qū)動器，可最大程度地延長電池壽命并將元件數(shù)量減半

TRINAMIC Motion Control GmbH & Co. KG (Maxim Integrated Products, Inc子公司)近日宣布推出完全集成的TMC6140-LA ?3相MOSFET柵極驅(qū)動器，有效簡化無刷直流(DC)電機(jī)驅(qū)動設(shè)計(jì)，并最大程度地延長電池壽命。TMC6140-LA 3相MOSFET柵極驅(qū)動器為每相集成了低邊檢流放大器，構(gòu)成完備的電機(jī)驅(qū)動方案；與同類產(chǎn)品相比元件數(shù)量減半，且電源效率提高30%，大幅簡化設(shè)計(jì)。TMC6140-LA針對較寬的電壓范圍進(jìn)行性
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電動汽車用SiC和傳統(tǒng)硅功率元器件都在經(jīng)歷技術(shù)變革

近年來，在全球“創(chuàng)建無碳社會”和“碳中和”等減少環(huán)境負(fù)荷的努力中，電動汽車（xEV）得以日益普及。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的效率，對各種車載設(shè)備的逆變器和轉(zhuǎn)換器電路中使用的功率半導(dǎo)體也提出了多樣化需求，超低損耗的SiC 功率元器件（SiC MOSFET、SiC SBD等）和傳統(tǒng)的硅功率元器件（IGBT、SJ-MOSFET 等）都在經(jīng)歷技術(shù)變革。在OBC（車載充電機(jī)）方面，羅姆以功率器件、模擬IC 以及標(biāo)準(zhǔn)品這三大產(chǎn)品群進(jìn)行提案。羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理周勁1? ?Si
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功率因素校正電路旁路二極管的作用

本文總結(jié)了功率因素校正電路加旁路二極管作用的幾種不同解釋：減少主二極管的浪涌電流；提高系統(tǒng)抗雷擊的能力；減少開機(jī)瞬間系統(tǒng)的峰值電流，防止電感飽和損壞功率MOSFET。具體分析了輸入交流掉電系統(tǒng)重起動，導(dǎo)致功率MOSFET驅(qū)動電壓降低、其進(jìn)入線性區(qū)而發(fā)生損壞，才是增加旁路二極管最重要、最根本的原因。給出了在這種模式下，功率MOSFET發(fā)生損壞的波形和失效形態(tài)，同時(shí)給出了避免發(fā)生這種損壞的幾個(gè)措施。
關(guān)鍵字：功率因素校正旁路二極管線性區(qū) 欠壓保護(hù) 202103 MOSFET

簡易直流電子負(fù)載的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)*

隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)負(fù)載測試電源性能的方法在高科技產(chǎn)品的生產(chǎn)中逐漸暴露出許多的不足之處。為了解決采用傳統(tǒng)負(fù)載測試方法存在功耗較大、效率與調(diào)節(jié)精度低、體積大等問題，設(shè)計(jì)并制作一款適合隨頻率、時(shí)間變化而發(fā)生改變的被測電源的簡潔、實(shí)用、方便的直流電子負(fù)載。系統(tǒng)主要由STC12C5A60S2單片機(jī)主控、增強(qiáng)型N溝道場效應(yīng)管IRF3205功率管、矩陣按鍵、D/A和A/D電路等部分組成。實(shí)現(xiàn)了在一定電壓與電流范圍內(nèi)恒壓恒流任意可調(diào)，并通過LCD12864液晶顯示屏顯示被測電源的電壓值、電流值及相應(yīng)的設(shè)定值
關(guān)鍵字： STC12C5A60S2單片機(jī) 恒流恒壓 IRF3205 負(fù)載調(diào)整率 202105 MOSFET

適用于熱插拔的Nexperia新款特定應(yīng)用MOSFET

新推出的80 V和100 V器件最大限度降低額定值，并改善均流，從而提供最佳性能、高可靠性并降低系統(tǒng)成本。基礎(chǔ)半導(dǎo)體器件領(lǐng)域的專家Nexperia今日宣布推出新款80 V和100 V ASFET，新器件增強(qiáng)了SOA性能，適用于5G電信系統(tǒng)和48 V服務(wù)器環(huán)境中的熱插拔與軟啟動應(yīng)用以及需要e-fuse和電池保護(hù)的工業(yè)設(shè)備。 ASFET是一種新型MOSFET，經(jīng)過優(yōu)化，可用于特定應(yīng)用場景。通過專注于對某一應(yīng)用至關(guān)重要的特定參數(shù)，有時(shí)需要犧牲相同設(shè)計(jì)中其他較不重要的參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)全新性能水平。新款熱插拔ASFET
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瑞能半導(dǎo)體舉行CEO媒體溝通會

近日，瑞能半導(dǎo)體CEO Markus Mosen（以下簡稱Markus）的媒體溝通會在上海靜安洲際酒店舉行，瑞能半導(dǎo)體全球市場總監(jiān)Brian Xie同時(shí)出席本次媒體溝通會。溝通會上首先回顧了瑞能半導(dǎo)體自2015年從恩智浦分離出后，從全新的品牌晉升為如今的知名國際品牌的過程中，在六年內(nèi)保持的相當(dāng)規(guī)模的成長，并取得的驕人成績；結(jié)合瑞能半導(dǎo)體近期推出的第六代碳化硅二極管、碳化硅MOSFET、IGBT、TVS/ESD等多種系列產(chǎn)品，明確了在碳化硅器件行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位；在分享后續(xù)發(fā)展策略的同時(shí)，強(qiáng)調(diào)了瑞能半導(dǎo)體未來
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基本半導(dǎo)體——第三代半導(dǎo)體前景無限

相比于數(shù)字半導(dǎo)體，我國在模擬與功率半導(dǎo)體的差距要更大一些，因?yàn)楣β势骷粌H僅是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的問題，還涉及到材料等多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的突破。其中第三代功率器件也是我們重點(diǎn)迎頭趕上的領(lǐng)域之一。作為國內(nèi)第三代半導(dǎo)體領(lǐng)軍企業(yè)，基本半導(dǎo)體技術(shù)營銷副總監(jiān)劉誠表示，公司致力于碳化硅功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，核心產(chǎn)品包括碳化硅肖特基二極管、碳化MOSFET和車規(guī)級全碳化硅功率模塊等，基本半導(dǎo)體碳化硅功率器件產(chǎn)品性能處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。新能源汽車是碳化硅功率器件最為重要的應(yīng)用領(lǐng)域，市場潛力大，也是基本半導(dǎo)體要重點(diǎn)發(fā)力的市場。站在劉誠的角
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變頻電源開關(guān)芯片炸裂的失效分析與可靠性研究

隨著科技的發(fā)展，電器設(shè)備使用越來越廣泛，功能越來越強(qiáng)大，體積也越來越小，對電源模塊的要求不斷增加。開關(guān)電源具有效率高、成本低及體積小的特點(diǎn)，在電氣設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)分析，開關(guān)電源電路多個(gè)器件失效主要是電路中高壓瓷片電容可靠性差，導(dǎo)致開關(guān)芯片失效。本文通過增加瓷片電容材料的厚度提高其耐壓性能和其他性能，使產(chǎn)品各項(xiàng)性能有效提高，滿足電路設(shè)計(jì)需求，減少售后失效。
關(guān)鍵字：開關(guān)電源高壓瓷片電容芯片耐壓提升可靠性 202105 MOSFET

特定工作條件下的開關(guān)電源模塊失效分析

針對在某特定工作條件下發(fā)生的短路失效問題，進(jìn)行了開關(guān)電源模塊及其外圍電路的工作原理分析，通過建立故障確定了失效原因，運(yùn)用原理分析與仿真分析的方法找到了開關(guān)電源模塊的損傷原因與機(jī)理，并給出了對應(yīng)的改進(jìn)措施。
關(guān)鍵字：開關(guān)電源模塊電源振蕩失效分析 MOSFET 202105

Microchip推出業(yè)界耐固性最強(qiáng)的碳化硅功率解決方案，取代硅IGBT，現(xiàn)已提供1700V版本

如今為商用車輛推進(jìn)系統(tǒng)提供動力的節(jié)能充電系統(tǒng)，以及輔助電源系統(tǒng)、太陽能逆變器、固態(tài)變壓器和其他交通和工業(yè)應(yīng)用都依賴于高壓開關(guān)電源設(shè)備。為了滿足這些需求，Microchip Technology Inc.（美國微芯科技公司）今日宣布擴(kuò)大其碳化硅產(chǎn)品組合，推出一系列高效率、高可靠性的1700V碳化硅MOSFET裸片、分立器件和電源模塊。Microchip的1700V碳化硅技術(shù)是硅IGBT的替代產(chǎn)品。由于硅IGBT的損耗問題限制了開關(guān)頻率，之前的技術(shù)要求設(shè)計(jì)人員在性能上做出妥協(xié)并使用復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外，電力電
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mosfet 介紹

　　金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一種可以廣泛使用在類比電路與數(shù)位電路的場效晶體管（field-effect transistor）。MOSFET依照其“通道”的極性不同，可分為n-type與p-type的MOSFET，通常又稱為NMOSFET與PMOSF [ 查看詳細(xì) ]