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PS601使用的MOS场效应管失效分析报告故障描述1、统计10年1-6月份的工程返修情况可知：MOS场效应管（IXFK27N80）为P*601系列单一故障最高的器件，占故障总数的25.76%。型号故障情况故障器件P*601系列故障分布场效应管电阻电感整流桥芯片其他总计故障障占比（%）25.7622.739.096.066.0630.301002、近期，生产返修MOSFET故障数量16个。失效模式取生产返修的12个故障品测试，测试结果如下：由图可知，三个电极短路的失效模式占比83.3%，因此重点对该失效模式进行分析。失效机理结合分立器件失效模式及机理可以将其分为5类失效：整机设计不合理或装配不合理导致器件烧毁或击穿失效元器件本身材料选择不当或材料缺陷导致失效后工序中芯片粘结或烧结不良导致失效结构或材料应力导致裂纹或破损失效电应力，如EOS和ESD，导致器件烧毁或击穿失效因该器件为德国IXYS品牌的成熟产品，使用的产品均为正规代理处提供，因此排除第2）类原因；结合器件的失效模式，器件可能的失效机理为第1）、4）、5)三种情况。失效原因根据故障模式，对其中4个故障样品进行化学药水解剖并使用显微镜观察分析，具体如下：1#：开路样品，经检查为机械失效，具体为栅极连接处开路，具体如下图一：键合点断开，造成断路图一键合点断开，造成断路图一造成断路的原因包括：机械应力、温度应力。推测可能为折脚工艺时，用力不当造成。2#：短路样品，解剖后可看到在键合点附近根部，引线软化搭在一起，而其他部位引线完好，因此可排除大电流、大功率造成的可能性，应为键合处结温过高引起。造成结温过高原因包括：设计选型不当或散热不良。结合事业部《PS601质量分析与总结》的报告，应与器件散热不良有密切关系。图二图二3#样品：短路样品，解剖后可看到芯片均已爆裂，且键合点根部存在较明显的烧熔痕迹。具体如下图三所示:图三图三4#样品：短路样品，解剖后可看到芯片爆裂，且其中一条线已完全烧毁，另外两条线也存在较明显的烧熔痕迹，具体如下图四所示：此线已烧断烧毁图四此线已烧断烧毁图四图三、图四失效现象基本一致，可确定失效原因为过功率造成的引线烧毁及芯片爆裂。应为：瞬时过电压造成芯片击穿后或触发寄生可控硅，引发瞬时的短路电流造成局部熔融和芯片爆裂。考虑功率MOSFET漏极和源级间静电安全电压仅为100~200V，因此对生产过程的防静电要求较高。结合目前生产各个过程对于静电的防护水平，极易使器件受到静电损伤，一旦静电触发器件寄生的可控硅，则极可能引发低阻大电流通路导致引线烧熔和芯片爆裂的情况。整改建议针对开路失效器件，以及散热不良短路器件，均是通过折脚工艺保证，存在较大的人为因素，因此不易控制。若可更换为类似IXFN27N80封装形式，则以上两类故障皆可消除。但涉及到设计更改，因此更改较大，在设计未做更改前，保证弯脚工艺正确的前提下，减小人为机械应力及确保可靠散热。针对芯片爆裂的短路器件，主要通过防静电措施控制，因其静电敏感度

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