¿Los MOSFETs generalmente se queman abiertos o cerrados?

Question

Me preguntaba si un MOSFET de energía falla debido a un sobrecalentamiento, ¿se quemará normalmente en un circuito abierto o en un cortocircuito?

Además, ¿el daño por sobretemperatura suele hacer que el óxido de la puerta se abra paso como una resistencia baja ( < 100 Ohms)?

Answer 1

Por lo general, un MOSFET fallará primero en cortocircuito. Esto se debe a que el calor excesivo, por difusión, mezclará los dopantes lo suficiente como para crear un buen conductor en lugar de las barreras p-n o n-p que había originalmente. A menudo, el óxido de la puerta también se verá afectado por la difusión, provocando un cortocircuito entre los tres terminales.

Sólo si la corriente de cortocircuito después de este primer modo de fallo es lo suficientemente alta como para fundir los cables de unión o el transistor entero, hay un circuito abierto.

Answer 2

El cortocircuito entre la puerta y el drenaje es un modo de fallo muy común y fácil de comprobar. A menudo será un cortocircuito muerto o de 10s de ohmios. Los mosfets que fallan de esta manera también tienden a destruir el CI que los conducía. Cuando sospecho que los mosfets están muertos, eso es lo primero que busco.

Answer 3

Suponiendo que mi respuesta sea correcta, mi intuición era errónea al respecto. La respuesta corta es que yo esperaría que un MOSFET fallara como un circuito abierto debido a las condiciones de sobretemperatura.

Este artículo de wikipedia sugiere que:

Aumento de la resistencia de drenaje a fuente. Se observa en dispositivos de alta temperatura, y es causado por las interacciones metal-semiconductor interacciones metal-semiconductor, el hundimiento de la puerta y la degradación del contacto óhmico.

... al menos en los circuitos integrados monolíticos de microondas, pero la terminología parece ser coherente con los MOSFET...

Este otro artículo también sugiere que fallará abierto, pero por razones diferentes (fundamentalmente mecánicas):

Lo que ocurra exactamente depende del exceso de potencia. Puede ser una cocción sostenida. En este caso, el MOSFET se calienta lo suficiente como para literalmente desoldarse. Gran parte del calentamiento del MOSFET a altas corrientes está en los cables, que pueden desoldarse fácilmente sin que el MOSFET sin que el MOSFET falle. Si el calor se genera en el chip, entonces se calentará se calentará, pero su temperatura máxima no suele ser pero su temperatura máxima no está restringida por el silicio, sino por la fabricación. El chip de silicio El chip de silicio está unido al sustrato por medio de una soldadura blanda y es bastante fácil fundirla y hacer que rezume entre el epoxi y el metal del metal del cuerpo, formando gotas de soldadura. Esto puede no destruir el chip.