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电路板抄板之双极功率管的二次击穿

    正偏二次击穿主要是热电AP503TR-G1反馈效应,局部电流集中,产生热斑;反偏二次击穿主要是电流模式或雪崩注入模式。
    在具有感性负载开关电路中:“1”状态,即基区及集电区存储大量少子(饱和态)。“0”状态,基极反偏,抽取作用,发射极电流夹紧效应,电流高度集中会造成基区扩散效应(Kirk效应),集电极势垒区电场峰值点会移至nn+衬底处。
    当V DS增大到漏结雪崩击穿电压时,漏极pn+结发生一次雪崩击穿,其中倍增电子由漏极流出,pcb抄板空穴注入衬底,产生压降达到源一衬底PN结正向电压时(>0.7V),源结导通,使I再一次猛增,即产生二次击穿特性。沟道愈短,愈易产生二次击穿。
    VDMOSFET衬底串联电阻R。s比平面MOSFET更大,故更易发生二次击穿。此外,它具有很大的漏一衬底面积,其电容Cd。大。在高压开关电路应用中,dV璐较大,通过Cdb产生衬底交流电流一旦大于源一衬底n+p结正向压降时,就可引起二次击穿,为克服此类二次击穿,应尽量减小。
    在截止状态开始瞬间,L上的自感电动势将叠加在VCE上,很易使器件进入雪崩二次击穿状态,其临界电压为VSB,
    V SB = Ecr Wc
    式中,ECR为雪崩临界击穿电场(硅:1×los V/crIi),自感电压为L(dIL/dt),当VCC+L(d,ILldt)大于BVCEO时,就发生反偏二次击穿;Wc为沟道宽度。
    提高器件抗反偏二次击穿的办法:
    ①采用二层外延结构,第一层掺杂浓度应高于第二层,第二层的W。及Nd应由器件高频参数要求进行优化。
    ②在器件芯片中设计钳位二极管,以保护反偏尖峰不致损伤器件。