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电压击穿与晶闸管表面烧坏的痕迹的关系

发布日期:2018-11-20   点击量:

      一般情况下应该是铝垫片或银垫片先熔化,然后才是硅片和钼片,而铝垫片或银垫片也不会小面积熔化,应该是所有有效面积的垫片都会熔化。铝垫片或银垫片熔化后一是有可能产生隔离层使阴极和阳极开路,二是铝垫片或银垫片高温熔化后与硅片的接合部有可能材质发生变化,产生绝缘的物质,造成阴极、阳极开路的现象。那么电压击穿与晶闸管表面烧坏的痕迹(小黑点或大面积熔化)有什么关系呢? 

  1. 由于晶闸管的电压参数下降或线路产生的过电压超过其额定值造成其绝缘强度相对降低,因此发生启弧放电现象,而弧光的温度是非常高的,远大于芯片各金属的熔点,因此烧毁晶闸管,又由于芯片外圆边缘、芯片阴极-阳极表面之间的绝缘电压强度不是完全一致的,只有在相对绝缘电压较低的那点启弧放电,因此电压击穿表现为在芯片阴极表面或芯片的边缘有一小黑点。

    平板可控硅.jpg

  2.由于晶闸管的电流、dv/dt、漏电、关断时间、压降等参数下降或线路的原因造成其芯片温度过高,超过结温,造成硅片内部金属格式发生变化,引起其绝缘电压降低,因此发生启弧放电现象,弧光产生的高温将垫片、硅片、钼片熔化、烧毁,同时也会将外壳与芯片相连的金属熔化。由于芯片温度过高需要较长的时间,是慢慢积累起来的,因此超温的面积是较大的,烧坏的面积也是较大的。

  3.由于di/dt、开通时间烧坏的晶闸管虽然也是一小黑点,但烧坏的位置与真正的电压击穿是不同的,其烧坏的机理与上面2所述的是一样的,只是由于芯片里面的小可控硅比较小,所以形成的烧毁痕迹亦较小,实际是已经将小可控硅完全烧毁了。

  综上所述,无论什么原因烧坏晶闸管,最终都是由于晶闸管绝缘电压相对降低,然后启弧放电,产生高温,使晶闸管芯片金属甚至外壳金属熔化,致使晶闸管短路,损坏。


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