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作者：武曄卿 元器件在電應(yīng)力作用下，產(chǎn)生損傷的核心要素并非電流，而是熱。datasheet上常見個(gè)指標(biāo)__A@1ms，而這個(gè)安培數(shù)比Ir額定電流一般要大不少，就足以說明此問題了。 熱損傷的來源是兩個(gè)，一是EOS，二是環(huán)境溫度和工作功率雙重作用下導(dǎo)致的結(jié)溫偏高。其原因是在電子產(chǎn)品中，與電流有關(guān)的失效，基本都屬于熱失效。電流過載，短時(shí)間內(nèi)，局部導(dǎo)電介質(zhì)上通過較大的電流，因?yàn)閷?dǎo)通電阻的存在和作用，會(huì)消耗I2R大小的電功率，這些電功率轉(zhuǎn)化成熱量，熱聚集一處不能被及時(shí)散掉，導(dǎo)致局部溫度快速升高，過高的溫度會(huì)燒毀導(dǎo)電銅皮、導(dǎo)線和器件本身。這就是電流過應(yīng)力最終導(dǎo)致熱失效的機(jī)理。 EOS又分為兩種，一種是電壓損傷（電流很小），其表現(xiàn)現(xiàn)象以擊穿為主，燒焦的痕跡不明顯。主要應(yīng)力來源ESD和電路中的過壓。這類損傷的器件以高阻特性的器件為主； 另一種EOS損傷是電流造成的損傷（大電流為主，同時(shí)伴隨著電壓），由于電流過載而器件不能及時(shí)散熱所引起的器件燒毀。特征是有明顯的燒毀痕跡（對(duì)非保護(hù)類器件），大部分為開路；而對(duì)保護(hù)類器件，如壓敏電阻、TVS之類，表現(xiàn)為短路，特別嚴(yán)重的也會(huì)燒毀。 熱損傷的第二種，是源于器件的負(fù)荷特性曲線特性和安全區(qū)降額不足導(dǎo)致的燒毀，特征為器件燒毀（對(duì)IC，可能會(huì)內(nèi)部燒毀，外部特征不明顯，但測(cè)試端口阻抗特性曲線表現(xiàn)為開路）。其機(jī)理為如（圖1-1）的器件功率-溫度特性曲線示例（橫軸是工作環(huán)境的額定溫度，縱軸是器件上消耗功耗與額定功率的百分比）。 
圖1-1 電子器件負(fù)荷特性曲線 由（圖1-1）可以看出，在超過一定溫度后，器件上所消耗電功率的大小在設(shè)計(jì)上應(yīng)按一個(gè)斜率逐步遞減。這個(gè)遞減的斜率取決于電阻的散熱能力，它是熱阻的倒數(shù)。 |
