造成TVS管短路失效的四大原因！
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摘要 : TVS管一旦發生短路失效，釋放出的高能量常常會將保護的電子設備損壞．這是 TVS管生產廠家和使用方都想極力減少或避免的情況。通過對 TVS 篩選和使用短路失效樣品進行解剖觀察獲得其失效部位制造工藝、工作原理、篩選或使用時所受的應力等。
常用電路保護器件的主要失效模式為短路，瞬變電壓抑制器(TVS管)亦不例外。
TVS管一旦發生短路失效，釋放出的高能量常常會將保護的電子設備損壞．這是 TVS管生產廠家和使用方都想極力減少或避免的情況。通過對 TVS 篩選和使用短路失效樣品進行解剖觀察獲得其失效部位的微觀形貌特征．結合器件結構、材料、制造工藝、工作原理、篩選或使用時所受的應力等。
TVS管短路失效是什么原因呢？
TVS管失效模式有短路、開路和電特性退化等。其中短路失效最為常見，且對電路的影響最為嚴重。TVS管一旦發生短路失效，釋放出的高能量常常會將保護的電子設備損壞。TVS器件主要由晶片、電極系統和管殼3部分構成。其中晶片是核心通常在單晶硅片上採用擴散工藝形成。如果在TVS管工藝工程中控制不良，則可能造成TVS器件的固有缺陷，使TVS成品率和可靠性降低，容易導致篩選或使用中失效。
一、界面空洞
引發TVS管短路的最典型的原因是管芯與內引線組件、底座銅片燒結不良，在燒結界面出現大面積空洞?？斩疵娣e較大時電流在燒結點附近匯聚，管芯散熱困難，造成熱電應力集中，產生局部熱電，嚴重時引起熱奔，使器件燒毀?？斩疵娣e較小時可加速焊料熱疲勞，使焊料層會產生疲勞龜裂引起器件熱阻增大，最終導致器件過熱燒毀。
二、表面強積累、強反型層
TVS短路失效也容易發生在表面，這是由于晶體結構的週期性在表面上中斷，加上半導體表面往往存在許多磨片、拋光、噴砂、切片等引起的晶格缺陷，吸附腐蝕時殘留的化學品、氣體或其他污染物會使半導體表面帶電。在外加電壓的作用下，強積累層或強反型層使pn結邊緣電場強度大于體內pn結邊緣部分在比額定擊穿電壓低的電壓下便達到臨界電場而發生載流子倍增效應，造成pn結邊緣電流集中，功率密度過大，溫度過高而燒毀。
三、擴散不均勻
TVS管的晶片通常是在一定電阻率的P型或N型硅片上先進行磷擴散后進行硼擴散形成的。如果擴散工藝過程中出現硅片電阻率軸向或徑向不均勻雜質濃度不均勻，使硅片各處擊穿電壓不同，從而使器件擊穿時芯電流分佈不均勻，多次浪涌沖擊后局部燒毀。
四、晶片出現裂痕
晶片裂紋是引起TVS管短路失效的一個重要內在品質因素。它可能是由磨片、拋光、噴砂、切片等殘留應力以及燒結后殘留變形等因素引起，也可能是由于溫度變化時保護膠和電極系統對晶片熱不匹配應力而引起。
