
一、典型熱失效癥狀
外觀: 封裝發(fā)黃、頂帽鼓包、塑封龜裂、錫焊熔融重結(jié)晶。
電參漂移: 正向壓降 V_F 升高;反向漏電 I_R 增大;Trr 變長。
系統(tǒng)表現(xiàn): 滿載溫升異常、效率下降、PFC畸變、EMI邊緣超限。
二、熱源分解
總損耗可近似:
????????=????(??????)×????+????×??????
其中
??????≈??????×????。
在高頻下,反向恢復占比顯著;輕載 + 高頻條件下若驅(qū)動策略不當,恢復損耗仍可堆積。
三、熱路徑與關(guān)鍵熱阻
芯片→引線/焊盤: R_θJP / R_θJL。
芯片→殼體: R_θJC(對TO-220、TO-247重要)。
整體至環(huán)境: R_θJA(與PCB銅箔、風冷條件關(guān)聯(lián))。
估算結(jié)溫:
????=????????+????????×????(?????????)
T_ref 可選焊盤或外殼測點,但需換算。
四、現(xiàn)場診斷流程(FAE快速法)
紅外熱像+點測:校準發(fā)射率后記錄熱分布;尋找局部熱點。
功耗反推:測 I_F 波形、V_F 平均值、fs;估算 P_tot,與熱阻模型對比。
熱循環(huán)復測:升/降功率階躍,觀察溫升時間常數(shù),判斷焊接空洞或熱界面失效。
參數(shù)復核:失效件量測 V_F、I_R、Trr 與新品比對,判斷熱疲勞或結(jié)面退化。
五、常見根因?qū)φ?br />
六、工程建議
按Tjmax?ΔT安全裕量設計,目標 Tj< Tjmax–20°C。
將 FRD 熱預算納入系統(tǒng)效率模型,而非僅看 V_F。
生產(chǎn)一致性:X-ray抽檢焊盤空洞率;熱阻抽測分布。
MDD快恢復二極管熱失效往往不是單一參數(shù)導致,而是“功耗估計偏低 + PCB散熱不足 + 高頻恢復能量累積 + 浪涌事件”疊加的系統(tǒng)問題。FAE在支持客戶時,應推動數(shù)據(jù)手冊熱參數(shù)解讀 → 功耗建模 → PCB/散熱共設計 → 實測校準的閉環(huán)流程,才能將熱風險前移并量化控制。