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发射结反偏时最容易引起二次击穿

发布时间:2019/4/20 19:48:37 访问次数:6063

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   由于PSBR<PSBO<PSBF,发射结反偏时最容易引起二次击穿,这是由于反偏时电流在基区电阻上产生横向压降使电流聚集在发射区中间,电流密度更大所造成的。二次击穿与电压、电流脉冲作用时间和基区电阻率有关。

   防止二次击穿,改善器件可靠性的措施包括以下几方面。锁效应是指CMOS电路中寄生的固有可控硅结构被外界因素触发寻通,在电源和地 之间形成低阻通路现象,一旦电流流通,电源电压不降至临界值以下,导通就无法终止, 引起器件的烧毁,构成CMOS电路一个主要的可靠性问题。随着集成度的提高,尺寸缩 小,掺杂浓度提高,寄生管的hFE变大,更易引起闩锁效应。

   在发射极和集电极条上串接镇流电阻,提高功率管二次击穿耐量。对微波功率管也可利用键合引线的电感和氧化物电容组成的网络,选择适当的匹配参数实现功率的自动调整。

   发生二次击穿的部位常是存在工艺缺陷的地方,如管芯与底座间烧结层的空洞,发射极键合点压偏使镇流电阻短路,硅铝合金常使基区厚度不均匀等。这些缺陷使电流集中,热阻增大,局部发热过甚,导致PN结烧毁,所以要有针对性地加强工艺控制,确保工艺质量。使用时根据手册使其工作在安全工作区内,在此区域内不会引起二次击穿或特性的缓慢退化。

   二次击穿是器件内部的现象,其击穿机理及有关安全工作区等情况可参见有关教科书。

   由于CMOS IC结构形成了PNPN四层寄生可控硅(SCR)结构,也可视作PNP管和NPN管的串联,这种寄生的晶体管的E-B结都并联一个由相应衬底构成的寄生电阻,因此触发闩锁效应的条件为以下方面。

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