TVS二极管失效机理与失效分析程序总结
发光二极管失效分析_图文(精)
发光二极管失效分析蔡伟智(厦门三安电子有限公司 , 福建厦门 361009摘要 :基于发光二极管 (LE D 所具有的特点 , 系统地总结出一套发光二极管失效分析方法 , 并给出了几个典型失效分析案例 , 简要阐述了失效分析过程中的注意事项。
通过失效分析 , 进一步优化和改善了 LE D 的制造技术 , 达到提高质量和可靠性的目的。
该方法在失效分析过程中具有一定的指导意义。
关键词 :发光二极管 ; 失效分析 ; 解剖 ; 金相学中图分类号 :T N312+18文献标识码 :A 文章编号 :10032353X (2007 032255204F ailure Analysis for Light Emitting DiodeCAI Wei 2zhi(Xiamen Sanan Electronics Co 1, Ltd 1, Xiamen 361009, ChinaAbstract :Based on the properties of light , was summarized , and several kinds of exam ples for , regulation analysis were explained. the further optimized and im proved for raising the of to the method of failure analysis for LE D 1 K ey LE ; analysis ; dissect ; metallography1引言和半导体器件一样 , 发光二极管 (LE D 早期失效原因分析是可靠性工作的重要部分 , 是提高 LE D 可靠性的积极主动的方法。
LE D 失效分析步骤必须遵循先进行非破坏性、可逆、可重复的试验 , 再做半破坏性、不可重复的试验 , 最后进行破坏性试验的原则。
采用合适的分析方法 , 最大限度地防止把被分析器件(DUA 的真正失效因素、迹象丢失或引入新的失效因素 , 以期得到客观的分析结论。
TVS二极管的工作原理及主要参数
TVS二极管的工作原理及主要参数TVS二极管（Transient Voltage Suppressor Diode）是一种用于保护电路免受过电压和过流的影响的二极管。
它依赖于其非线性电阻特性，在电压超过其额定工作电压时，快速地降低电阻以保护电路。
下面将对TVS二极管的工作原理和主要参数进行详细介绍。
一、工作原理TVS二极管的工作原理是利用PN结的整流特性和非线性电阻特性。
当电压低于其额定工作电压时，TVS二极管表现出类似于普通二极管的整流特性，将电流快速导通。
但当电压超过其额定工作电压时，电阻会快速减小，导致电流快速增大。
在额定工作电压以下，TVS二极管的电阻很高，只有极小的漏电流通过。
但当电压超过其额定工作电压时，TVS二极管的电阻快速降低到一个很低的值，导致大量电流通过，并将过电压转移到接地。
二、主要参数1.额定工作电压：TVS二极管的额定工作电压是指其能够正常工作的最高电压。
当电压超过额定工作电压时，TVS二极管会开始导通。
2.电静态电容：电静态电容是指TVS二极管在静态工作条件下的电容值。
它决定了TVS二极管对高频信号的响应能力。
3.峰值脉冲功率：TVS二极管的峰值脉冲功率是指在额定工作电压下，它能够处理的最大瞬态能量。
这个参数决定了TVS二极管能够吸收和释放的过电压能量。
4.尖峰耐受电流：尖峰耐受电流是指在额定工作电压下，TVS二极管能够吸收的最大瞬态电流。
它决定了TVS二极管能够处理的过流能力。
5.反向导通电流：反向导通电流是指TVS二极管在反向电压下，可以通过的最大电流。
这个参数决定了TVS二极管在反向电压下的耐受能力。
6.响应时间：响应时间是指TVS二极管由导通到非导通或由非导通到导通所需要的时间。
这个参数决定了TVS二极管对瞬态电压的响应速度。
7.数量级：数量级是指TVS二极管的最大额定工作电压的数量级。
它决定了TVS二极管能够承受的最高电压。
以上是TVS二极管的工作原理及其主要参数的详细介绍。
一种5KW瞬态电压抑制二极管短路失效分析改进
技术改造一种5KW瞬态电压抑制二极管短路失效分析改进石仙宏（中电振华集团永光电子有限公司（国营第八七三厂），贵州 贵阳 550018）摘 要：短路失效是瞬态电压抑制二极管常见的失效模式，失效的主要原因包括；产品存在质量缺陷、使用环境中出现过功率引起产品烧毁等。
本文通过对产品失效形貌和使用条件进行分析，并对失效情况进行试验复现，分析了一种典型的过电应力失效模式，并提出解决方案。
关键词：瞬态电压抑制二极管；失效；缺陷；过功率前言瞬态电压抑制二极管简称TVS，它是在规定的反向应用条件下，当承受一个高能量的瞬时过压脉冲时，工作阻抗能立即降至很低的导通值，允许大电流通过，并将电压箝制到预定水平，从而有效的保护电子线路中精密元器件免受损坏，全面提高系统可靠性。
本文介绍的是一种塑料封装，瞬态功率为5KW的瞬态电压抑制二极管，在使用时出现短路失效，我们分析其失效原因并改正。
1失效模式产品在使用过程中出现短路失效，使用万用表测试产品两端电阻，均小于0.1Ω。
为了找到产品失效原因，我们对该产品生产过程中的质量控制、工艺流程、测试筛选等进行了全面追踪复查分析，并对失效样品进行全方位分析。
2 分析过程为便于分析，将样管进行编号，S1#：失效样管；G2#：同型号正常样品。
2.1外观检查在1～50倍光学显微镜下对3只样管进行外观检查分析，样管印章清晰，管体及引线未见机械损伤痕迹，样管外观未见变色，引线已折弯并有焊料残留。
初步排除因异常环境高温引起二极管工作异常导致失效。
2. 2 X光透射检查使用X光透视设备对样管进行内部结构检查，样管内部结构清晰，各部分完整，未见不透光多余物等异常情况，进一步排除外界机械应力导致二极管结构损伤。
芯片处无不透光多余物等异常情况，可以排除因焊料覆盖芯片玻璃钝化层，导致二极管短路失效。
2.3曲线扫描使用图示仪对样管进行V-I特性曲线测试。
测量正向曲线时，S1#样管正向电压基本为0V，G2#样管正向电压大约为0.6V左右，正常硅二极管的正向电压应为0.5V~0.7V。
微电子器件失效分析机理
微电子器件失效分析机理微电子器件失效分析机理微电子器件的失效是指器件在运行过程中出现故障或无法正常工作的现象。
失效分析是一种通过对失效器件进行深入分析和研究，找出失效原因的技术手段。
了解微电子器件失效的机理对于提高器件的可靠性和性能至关重要。
微电子器件的失效机理可以归纳为以下几个方面：1.电子迁移：电子迁移是指在电流通过器件时，电子会由高浓度区域向低浓度区域迁移。
长时间的电子迁移会导致金属线或晶体管的导电路径变窄，进而引起电阻增加或电流无法正常通过。
电子迁移会加速器件老化，降低器件的寿命。
2.热失效：高温环境下，器件内部的材料容易发生热膨胀、融化、结构变形等问题。
高温还会加速杂质扩散，导致器件的电性能下降。
热失效是导致器件损坏的重要原因之一。
3.光辐照：光辐照是指器件受到光的照射，光能量会激发器件内部的电子，产生额外的载流子，从而改变器件的电性能。
长时间的光辐照会使得器件的特性发生变化，甚至导致器件烧毁。
4.电压应力：过高或过低的电压都会对器件造成应力，导致器件的电性能下降或失效。
过高的电压会导致电场强度增加，引起介质击穿或漏电。
过低的电压则会导致器件无法正常工作。
5.湿气腐蚀：湿气中的水分和氧气会与器件内部的金属或半导体材料发生化学反应，导致器件腐蚀，进而引起失效。
湿气腐蚀是封装不良或外界环境湿度过高导致的常见问题。
对于微电子器件的失效分析，可以采用以下方法：1.故障分析：通过对失效器件进行外观检查、电气特性测试和物理结构分析，找出故障点所在，并进一步分析故障原因。
2.材料分析：通过对器件的材料进行化学分析和显微结构观察，确定是否存在材料缺陷或污染物，以及其对器件性能的影响。
3.应力分析：通过应力测试和有限元仿真等方法，分析器件的应力分布情况，找出由于应力导致的器件失效。
4.加速老化实验：利用高温、高湿等环境条件，加速器件老化过程，研究器件在极端环境下的失效机理。
通过对微电子器件失效机理的深入研究和分析，可以指导器件设计、制造和使用过程中的改进措施，提高器件的可靠性和性能。
双向tvs瞬态抑制二极管的工作原理
双向tvs瞬态抑制二极管的工作原理为了更好地理解双向TVS瞬态抑制二极管的工作原理，我们得先搞清楚它的作用是什么。
TVS二极管，全名“瞬态电压抑制二极管”，简直就是电子设备中的超级英雄。
它的主要任务就是保护你的电路不被突如其来的电压浪潮打得满地找牙。
就像我们生活中防雷器具一样，它能迅速“扑灭”那些突然冒出来的电压“火苗”，避免你的设备被烧毁。
来，咱们一起深入了解一下这个小家伙是怎么干活的吧！1. TVS二极管的基本概念首先，TVS二极管的工作原理其实并不复杂。
说白了，它就是一个快速反应的“电压开关”。
你可以把它想象成一个非常敏感的阀门，平时保持关闭状态，一旦有电压突袭，它立马就开门，让多余的电压通过，从而保护你的电路。
这样，电流不会“暴走”，也不会对你的设备造成伤害。
简直是电子界的“护身符”！1.1 瞬态电压的危害在了解TVS二极管之前，我们得先认识到瞬态电压的威力。
瞬态电压，听上去是不是很吓人？它其实就是那种瞬间冒出来的高电压，这种高电压虽然出现的时间很短，但却能在一瞬间让你的电子设备遭殃。
想象一下，雷电天气下突然出现的一道闪电，虽然很快消失，但它对电路的破坏却是立竿见影的。
1.2 TVS二极管的基本结构TVS二极管通常由硅材料制成，外观和普通二极管差不多。
它的内部结构其实非常精密，包括了PN结或者齐纳结，这些结构决定了它的工作特性。
它的原理就像是你去商场买东西，店员会在你拿到商品时给你找零。
TVS二极管也是一样，它能在电压超标时迅速把多余的电压“找零”，确保电路正常运作。
2. TVS二极管的工作机制要理解TVS二极管的工作机制，我们得从它的两个工作状态讲起：正常工作状态和瞬态抑制状态。
2.1 正常工作状态在正常工作时，TVS二极管就像是个懒散的观众，安安静静地待在那儿，不发一言。
这时，它的阻抗很高，电流几乎无法通过它。
就像你在家里什么都不干，只是静静地看着窗外的风景。
设备工作时，电压在正常范围内，TVS二极管只是充当一个“看客”，什么都不会发生。
二极管失效方式
二极管失效方式
1.开路失效：二极管内部断路，失去导通能力。
2.短路失效：二极管内部出现短路，失去截止能力，一直处于导通状态。
3.温度失效：二极管因过热或环境温度过高而失效，导致性能下降或者失去功能。
4.动态失效：二极管在高频或高速电路中，由于电流、电压或阻抗等因素的变化而导致失效。
5.电静击和ESD失效：二极管遭受强电场或静电冲击，瞬间电流、电压超过了其最大极限而失效。
6.老化失效：二极管在长时间使用后，内部材料老化、氧化或者金属材料损坏等原因导致组件失效。
tvs二极管原理
tvs二极管原理Tvs二极管原理Tvs二极管，全称为Transient Voltage Suppression diode，是一种常见的电子元件，用于保护电路免受过电压的损害。
它的工作原理基于二极管的电导性和电阻性，能够在电路中迅速响应过电压，并将其导向地。
本文将介绍Tvs二极管的原理及其在电路保护中的应用。
Tvs二极管的原理是基于PN结的特性。
PN结是由P型半导体和N 型半导体组成的结构，其中P型半导体富含正电荷载体（空穴），而N型半导体富含负电荷载体（电子）。
当P型和N型半导体相接触时，形成了一个电势差，称为内建电势。
在正向偏置（P型半导体为正极，N型半导体为负极）时，电流可以流过PN结，而在反向偏置（P型半导体为负极，N型半导体为正极）时，电流无法通过。
Tvs二极管利用了反向偏置时PN结的特性。
当电路中出现过电压时，Tvs二极管会迅速响应并导通。
在导通状态下，它会将过电压导向地，从而保护电路中的其他元件免受损坏。
Tvs二极管的导通特性使其能够吸收电路中的过电压，并将其分散到地。
一旦过电压消失，Tvs二极管会恢复到正常的阻断状态。
Tvs二极管的导通特性与其结构有关。
在Tvs二极管的结构中，会添加一种特殊的材料，称为压敏材料。
这种材料具有非线性电阻特性，可以使Tvs二极管在电压超过某个阈值时快速导通。
压敏材料的特性使得Tvs二极管能够有效地吸收过电压，并将其分散到地。
Tvs二极管在电路保护中起着重要的作用。
它可以用于各种电子设备，如电源电路、通信设备和计算机等。
在这些设备中，电压波动或突发的过电压可能会对电路中的元件造成损坏。
通过将Tvs二极管连接在这些元件的输入端或输出端，可以在电路发生过电压时迅速保护其免受损坏。
除了保护电路免受过电压的损害外，Tvs二极管还具有其他一些特点。
首先，它具有响应速度快的优点，可以在纳秒级别内响应过电压。
其次，Tvs二极管具有较低的电阻值，可以快速将过电压导向地。
高压二极管损坏原因
高压二极管损坏原因高压二极管是一种常见的电子元件，常用于电源、TV机、计算机等设备中。
然而，有时候高压二极管会出现损坏的情况，导致设备无法正常工作。
那么，高压二极管损坏的原因有哪些呢？高压二极管损坏的一个常见原因是过电压。
当电路中的电压超过了高压二极管所能承受的最大电压时，就会导致二极管损坏。
这可能是由于电源故障、电路设计错误或操作失误等原因引起的。
过电压会导致二极管内部击穿，使其失去正常的导电特性。
过电流也是导致高压二极管损坏的原因之一。
当电路中的电流超过了高压二极管所能承受的最大电流时，二极管会出现过热现象，进而损坏。
过电流可能是由于设备负载过大、短路、电源故障等原因引起的。
过电流会导致二极管内部的导电材料熔断或烧毁，使其失去正常的导电能力。
温度也是高压二极管损坏的一个重要因素。
当高压二极管长时间工作在高温环境中时，其内部的导电材料可能会发生变化，导致二极管性能下降甚至损坏。
温度过高会引起二极管内部的材料疲劳、膨胀等问题，从而影响其正常工作。
高压二极管还可能因为机械应力、湿度、灰尘等外部因素导致损坏。
机械应力是指二极管受到的外力作用，例如振动、压力等，这些外力可能会导致二极管内部结构的破坏。
湿度和灰尘会使得二极管表面积聚水分或灰尘，进而导致二极管的绝缘性能下降，甚至发生短路。
高压二极管的质量问题也可能导致其损坏。
不合格的材料、不良的制造工艺、设计缺陷等都可能使高压二极管在使用过程中出现问题。
这些问题可能导致二极管内部结构不稳定，使其易受损坏。
高压二极管损坏的原因有很多，包括过电压、过电流、温度、机械应力、湿度、灰尘以及质量问题等。
为了避免高压二极管的损坏，我们在使用电子设备时应注意合理设计电路、防止过电压和过电流的发生，同时保持设备的良好工作环境，定期清洁和维护设备。
另外，选择优质的高压二极管也是非常重要的，这样可以提高设备的可靠性和使用寿命。
希望通过以上的分析，读者能够对高压二极管损坏的原因有所了解，并在实际应用中能够避免这些问题的发生，确保设备的正常工作。
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TVS二极管失效机理与失效分析程序总结TVS二极管是一种用于保护电子设备免受过电压损害的元件。
基于钽、硅和铌材料的TVS二极管常被用于电源线路保护、通信线路保护以及其他
电子设备的保护。
然而，由于一些外界因素和内部故障，TVS二极管可能
会发生失效。
失效机理和失效分析程序可以帮助工程师确定失效原因，了
解如何改善电子设备的保护。
外部因素引起的失效包括过电压、过电流等。
当电路中出现过电压时，TVS二极管会被激发，引起其动态电阻降低，通过过大的电流来吸收过电压，以保护电子器件。
然而，如果过电流或过电压过大，可能会导致TVS
二极管烧毁或损坏。
内部故障引起的失效主要包括结内击穿失效、二极管烧坏等。
结内击
穿失效通常是由于电路设计不当、外部环境恶劣或设备老化所引起的。
二
极管烧坏是由于过大的电流和功率产生的热量过高，导致二极管损坏。
针对TVS二极管失效的分析程序主要包括以下几个步骤：
1.收集失效信息：收集失效的TVS二极管样品，并记录其失效的具体
情况，包括失效时间、失效前的工作状态等。
2.观察和分析外部环境：检查TVS二极管周围的环境条件，如温度、
湿度等。
外部环境因素可能会对TVS二极管的寿命和性能产生影响。
3.检查电路设计和选型：检查电路设计是否符合规范和要求，是否有
电压过大的情况。
同时，检查TVS二极管的选型是否合适，是否满足保护
电路的需求。
4.检查TVS二极管外观：仔细观察TVS二极管的外观，检查是否有明显的损坏或烧毁现象。
5.检查IV特性曲线：使用特定的测试仪器，测试TVS二极管的IV特性曲线，以确定其正常工作状态。
6.分析失效原因：根据前面的检查和分析结果，确定TVS二极管失效的具体原因。
可能的原因包括外部环境因素、电路设计问题、选型错误、使用不当等。
7.提出改进建议：根据失效原因，提出相应的改进建议，包括改善电路设计、更换合适的TVS二极管、优化使用环境等。
综上所述，TVS二极管失效机理和失效分析程序可以帮助工程师确定失效原因，提出改进建议，以改善电子设备的保护。
通过对TVS二极管的失效分析，可以提高电子设备的可靠性和稳定性，降低因过电压而引起的损失。