二極管的失效的主要原因

二極管的失效的主要原因

1.電壓擊穿(過壓）：對(duì)普通整流二極管來講，只要應(yīng)用電路中存在電網(wǎng)波動(dòng)、同網(wǎng)中的大功率設(shè)備開啟關(guān)斷、雷擊、開關(guān)火花、大容量的感性負(fù)載、大容量的容性負(fù)載這些情況下，瞬間電壓高于二極管反向擊穿電壓值時(shí)，就可能產(chǎn)生電壓損傷參數(shù)衰減或完全擊穿短路開路的情況。

對(duì)保護(hù)二極管來說，就是電路中存在高于器件保護(hù)電壓的，造成保護(hù)器件連續(xù)導(dǎo)通，使保護(hù)器件永久損傷不可恢，即可能發(fā)生電壓損傷參數(shù)衰減或完全擊穿短路開路的情況。電壓擊穿失效時(shí)間無固定規(guī)律，但較大概率發(fā)在開關(guān)機(jī)瞬間。

2.電流擊穿（過流）：應(yīng)用選型余量不足、應(yīng)用電路中有其它元件發(fā)生短路導(dǎo)致電流突然增大、應(yīng)用電路中負(fù)載異常等情況時(shí)，瞬間大電流造成二極管芯片在極短時(shí)間內(nèi)高溫碳化或瞬間高溫造成芯片炸裂，導(dǎo)致芯片PN結(jié)遭到嚴(yán)重破壞，出現(xiàn)短路或開路情況。電流擊穿發(fā)生較高概率為通電測(cè)試過程中或正常使用過程中。

3.溫度擊穿（過溫）：應(yīng)用選型余量不足、器件設(shè)計(jì)位置靠近大功率發(fā)熱元件、應(yīng)用環(huán)境溫度過高等情況時(shí)，二極管芯片結(jié)溫超過其電流衰減溫度，造成二極管的過電流能力線性下降，而線路中的電流不變時(shí)，二極管的芯片結(jié)溫將迅速增高，達(dá)到材料的極限溫度后，發(fā)生硅基材料熔化和碳化，出現(xiàn)短路或開路情況。溫度擊穿多發(fā)生于老化或用戶使用過程中。

4.應(yīng)力損傷（應(yīng)力）：由于硅基芯片為高硬度的薄片，抗機(jī)械應(yīng)力能力較弱，在二極管封測(cè)中塑封、應(yīng)用端的切腳、管腳整形折彎、電批鎖散熱片過程、機(jī)械碰撞等過程中，造成二極管芯片受損傷或發(fā)生機(jī)械裂紋，通電時(shí)其各項(xiàng)電性參數(shù)衰減或失效。嚴(yán)重?fù)p傷多發(fā)生在開關(guān)機(jī)瞬間或通電后較短時(shí)間內(nèi)，輕微損傷后失效的時(shí)間無規(guī)律，安全隱患較大。

5.過載擊穿：應(yīng)用選型余量問題、多管并聯(lián)使用的電路中二極管參數(shù)一致性問題、負(fù)載受外界環(huán)境因素發(fā)生功率增加等情況，出現(xiàn)二極管過壓、過流、過溫中一種或多種情況同時(shí)發(fā)生，二極管在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生擊穿短路或開路情況。