Ki jan yo evalye lavi a nan dyod nan aplikasyon kominikasyon?

1, Mekanis echèk dyòd nan senaryo kominikasyon
Degradasyon materyèl ki te koze pa estrès tèmik
Tanperati wo se kòz prensipal echèk dyòd nan ekipman kominikasyon. Done eksperimantal yo montre ke lè tanperati junction a depase 150 degre, aktyèl flit ranvèse nan silisyòm -dyodes ki baze sou diminye pa 50% pou chak ogmantasyon 10 degre nan aktyèl flit ranvèse. Apre yo fin opere kontinyèlman pou 1000 èdtan nan 125 degre, yon sèten aparèy kominikasyon satelit te fè eksperyans yon pousantaj dekale 12% nan kouch metalizasyon an akòz estrès tèmik, ki dirèkteman te lakòz yon fay sikwi louvri.
Drift paramèt ki te koze pa estrès elektrik
Ekspozisyon alontèm nan survoltaj oswa surkouran ka akselere degradasyon paramèt dyod yo. Lè w pran yon dyòd regilatè vòltaj kòm yon egzanp, lè vòltaj la opere depase 10% nan valè a rated, flote anyèl la nan vòltaj la pann ka rive nan 0.5V, ki mennen nan echèk la nan kous la pwoteksyon. Yon sèten machin ki monte sistèm rada ki gen eksperyans survoltaj dyòd akòz fluctuations pouvwa, sa ki lakòz yon ogmantasyon twa fwa nan to echèk nan twa mwa.
Echèk anbalaj ki te koze pa estrès mekanik
Anba kondisyon Vibration, estrikti nan anbalaj nan dyod se tendans microcracks. Yon tès ki fèt nan yon estasyon baz sèten te montre ke anba yon akselerasyon Vibration nan 10g, to a detachman fil kosyon nan TO-220 dyod pake ogmante pa 8 fwa konpare ak eta a estatik. Anplis de sa, estrès imidite ka lakòz materyèl anbalaj absòbe imidite ak elaji, ki mennen nan delaminasyon koòdone.
2, sistèm metodoloji evalyasyon lavi
Tès lavi akselere (ALT)
Akselere pwosesis aje nan dyod lè yo ogmante nivo estrès tankou tanperati ak vòltaj.
Modèl Arrhenius: Pou chak ogmantasyon 10 degre nan tanperati, lavi a vin pi kout pa 1/2 a 1/3. Yon sèten dyòd SiC Schottky sibi 1000 èdtan nan ALT nan 175 degre, ki ekivalan a 100000 èdtan nan operasyon nan 25 degre.
Modèl Coffin Manson: itilize pou evalye lavi fatig ki te koze pa monte bisiklèt tèmik. Yon sèten dyod pouvwa echwe apre 500 sik sikilasyon tèmik nan -40 degre ~ 125 degre, ekivalan a yon lavi sou plas 10 ane.
Fyab Modèl Fizik
Etabli yon modèl prediksyon lavi ki baze sou pwopriyete materyèl ak mekanis echèk.
Modèl migrasyon elèktron: Konsidere efè dansite aktyèl la ak tanperati sou tout lavi kouch metal yo. Viti sikwi louvri yon dyòd GaN HEMT kondwi ki te koze pa migrasyon elèktron nan yon dansite aktyèl 10A/mm² se 50000 èdtan.
Modèl rezistans tèmik: Kalkile tanperati junction ak predi lavi echèk tèmik nan rezistans tèmik (Rth). Yon dyod pake DFN8 × 8 gen yon tanperati junction nan 150 degre ak yon lavi nan sèlman 20000 èdtan nan yon konsomasyon pouvwa nan 2W.
Estatistik analiz
Kolekte done sou-fot sou sit la epi evalye dire lavi lè l sèvi avèk metòd estatistik tankou distribisyon Weibull.
Yon founisè ekipman kominikasyon sèten: Apre swiv 100000 dyod pou 3 ane, li te jwenn ke B10 gen yon lavi (10% tan echèk) nan 80000 èdtan ak B50 gen yon lavi nan 150000 èdtan.
Analiz mòd echèk: echèk tèmik kont pou 60%, echèk estrès elektrik kont pou 25%, ak echèk mekanik kont pou 15%.
3, estrateji optimize lavi
Inovasyon nan materyèl ak pwosesis
Wide bandgap semiconductor: dyod SiC gen yon lavi 5 fwa pi long pase aparèy Si nan 200 degre. 1200V SiC SBD Cree Company a gen yon MTBF nan 200000 èdtan nan 175 degre.
Teknoloji anbalaj 3D: lè l sèvi avèk TSV interconnexion vètikal, diminye rezistans tèmik pa 40%. Dyòd Amkor SiP pake gen yon tanperati junction kontwole nan 120 degre nan yon konsomasyon pouvwa 10W.
Optimizasyon kouch pasivasyon: Entwodwi yon kouch pasivasyon konpoze SiN/Al ₂ O ∝ pou diminye koyefisyan tanperati flit ranvèse soti nan 0.5% / degre a 0.1% / degre.
Nivo sistèm jesyon tèmik
Refwadisman likid mikwo-chanèl: estasyon baz Huawei yo itilize plak refwadisman likid mikwo-chanèl ki baze sou Silisyòm, ki diminye tanperati junction nan dyod soti nan 150 degre a 110 degre epi pwolonje lavi yo pa twa fwa.
Chanjman faz chalè dissipation: materyèl chanjman faz konpoze ki baze sou parafine devlope pa ZTE Corporation ka absòbe 800J chalè nan yon pwen chanjman faz nan 120 degre, retade aje tèmik.
Entelijan kontwòl tanperati: Chip TPS25940 ki soti nan konpayi TI ajiste dinamik pwodiksyon aktyèl la lè li detekte tanperati anbalaj la, epi li limite aktyèl la a 70% nan valè nominal la nan 150 degre.
Optimize konsepsyon sikwi
Teknoloji chanjman mou: Zewo vòltaj chanje (ZVS) elimine Spikes vòltaj pandan rekiperasyon ranvèse, ogmante lavi dyod pa 60%.
Redresman synchrone: Ranplase dyod ak MOSFET pou elimine konplètman pèt tèmik. Kontwolè redresman synchrone LM5164 TI a reyalize yon efikasite nan 96% nan yon frekans chanje nan 1MHz.
Konsepsyon redondance: Adopte N+1 achitekti redondance, modil pouvwa a nan yon sèten estasyon baz 5G ka toujou kenbe 95% pèfòmans menm lè yon sèl dyod echwe.
https://www.trrsemicon.com/transistor/glass-passivated-pon-rektifikateur-tmbf310.html