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功率器件高温直流应力下退化及失效机理研究(3)
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摘要:图9 结到热沉的RTH和应力时间关系Fig.9 Relation between the junction-to-sink RTHand stress time 图10 热流传输路径示意图Fig.10 Diagram of heat transfer path 由于RTH保持稳定,在
图9 结到热沉的RTH和应力时间关系Fig.9 Relation between the junction-to-sink RTHand stress time
图10 热流传输路径示意图Fig.10 Diagram of heat transfer path
由于RTH保持稳定,在传输路径上的漏极承受的是相对稳定的温度应力,而源极区域在器件表层,向上没有有效传热途径,一旦RS发生变化容易因热量堆积造成温度过高,2.2节中微区分析结果和此相吻合。
3 结 语
本文研究了功率VDMOS器件施加高温直流应力后的退化和失效情况,持续测量了其多项电学参数变化,并进行了RTH测量。研究表明,其UGS(th)、IGSS、UDSS、器件 RTH均保持稳定,表现出较高的可靠性,说明高温直流应力对器件的栅极、漏极、器件内部结构、焊料层、管壳影响均很小。与此同时,RDS(on)随应力作用时间增大而增大。对损坏器件进行微区分析,结合器件RTH变化情况,表明RDS(on)的增大是由于源极封装或欧姆接触部分退化导致RS增大所致,其直接诱发的源极区域高温是器件损坏的原因。在此基础上,今后工作可进一步分析源极封装和欧姆接触各自的退化情况。从提高器件工作可靠性的角度而言,在工艺中设法增加欧姆接触电导率、增加源极引线直径都可以有效降低RS,更好地避免热电反馈的产生。此外,如果能增加器件源极向上方的传热能力,也有助于避免源极部分的损坏。
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文章来源:《微电子学与计算机》 网址: http://www.wdzxyjsjzz.cn/qikandaodu/2021/0302/492.html
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