如果在功率半导体中流动过大的电流,或施加过大的反向电压,会发生什么现象呢?硅芯片熔化的温度约为1400℃,因此如果芯片温度超过该温度的话,务必会发生短路。一般可以把“损坏”分为以下几种类型。
①好像没有发生任何问题一样继续工作。
*硅芯片虽然不熔化,固定芯片的焊锡熔化后重新凝固。
*由于硅和铜框架之间的热膨胀系数不同,温度上升时硅材料上会发生龟裂(产生裂缝)。其结果是导致反向耐压性能恶化。
这种现象即使在未到达硅的熔融温度时也会发生。这是最麻烦的损坏形式。随时都有完全不工作的可能性,因此请务必更换为新的器件。如果仔细实施了热设计,让器件在额定温度内工作的话,则不会发生这种故障。
而且,这样的损坏形式无法使用测试仪检测。(因为测试仪的电源电压较低,只有1.5至3V)
②发生断路
不论硅处于工作状态还是破坏状态,可以考虑为连接线烧断的状态。一般来说,断路故障是较容易处理的故障,但很少发生此类故障。这是由于如前面所述,在功率半导体中除硅以外部分的电阻相对较小,因此不会使用容易烧断的连接线。
③发生短路
基本发生这种故障。
④发生爆炸
如果施加相对于破坏值限度的数倍的能量,有时会发生爆炸而炸碎塑料封装。这是功率半导体特有的损坏形式。损坏时的能量如果过大,需要采取措施加以限制。
另外,塑料封装不会发生着火燃烧的现象。这是因为所使用的树脂是难燃性或自我熄火性材料的缘故。