【技术】解析二极管失效模式和原因

时间： 2022-10-14 来源：Diodes钜兴电子公众号

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二极管在客户终端失效的方式有很多，如通电失效、老化前几分钟失效、老化几小时后失效、在打高压、雷击时失效、在客户终端老化失效等等。但从二极管角度上看，二极管失效的原因有很多，但常见的失效模式就几种，本文细数二极管常见失效模式。

从万用表（二极管档）角度上看：读数就只有三种：

①读数小于0.2V或无限接近0V，80%左右的失效二极管都是这种短路状态，如图一；

②读数正常（硅二极管一般大于0.5V、肖特基二极管一般大于0.2V），但用在电路板上就功能异常，此失效模式一般占15%左右，如图二；

③无读数。

从二极管测试仪（冠魁TVR6000）测试上述三种模式：①二极管测试仪测试，万用表读数小于0.2V或无限接近0V的数据，如图三：电性呈导通状态。

②二极管测试仪测试，万用表读数正常的二极管的数据，如图四：

正向压降正常，所以万用表读值正常，实际上其已反向耐压失效。

③二极管测试仪测试，万用表无读数的二极管的数据，如图五：

电性呈开路状态，这种现象比较少见，一般是客户端过锡炉温度太高、或时间太长，导致二极管内部的焊锡二次融化导致开路。也有少量的是生产二极管过程中，作业人员的误操作，导致一贯机漏测试流入客户端。

从剖析的内部状况看失效模式（以下使用整流二极管的GPP芯片说明）：

1.芯片有贯穿性的电流烧蚀点，测试电性呈SHORT，如图六。

电流烧蚀点一般是，开机浪涌电流或受电网等因素产生的大电流，瞬间的热量在芯片留下熔坑，打高压和雷击失效也是此种模式；

2.芯片边缘有电流烧蚀点（红圈）或塑封料碳化的结合物（蓝框），测试电性呈SHORT，如图七。

此现象一般在老化过程中发现，一般有以下二种原因导致：<1>电路异常；<2>芯片有瑕疵，P/N结处漏电流过大。两种原因都能使材料内部温度过高，导致材料反向漏电流增大，长时间的高温，使玻璃环上的塑封料碳化，并在芯片边缘留下热熔坑痕迹；

3.芯片破裂，测试电性呈VB衰降，如图八。

此现象一般在功能测试中发现，一般有以下三种原因导致：<1>过压导致；<2>芯片耐压不足；<3>应力释放，压裂芯片导致。其中有客户端的机械应力，还可能在生产过程中，塑封和切脚成型时应力贮存，再经过客户端焊接或持续通电使应力释放。

4.芯片同时有电流烧蚀点和破裂现象，测试电性呈SHORT或VB衰降，如图九、图十：

同时有电流烧蚀点和破裂的现象比较少见，由于因素也比较多，究竟是先因过流烧毁导致芯片受热变应力造成破裂？还是因芯片因被过压或机械应力损伤造成隐裂失效，才导致被过流烧蚀？只能判断出大概的原因，如图九，裂纹从烧蚀点扩散，分析可能为瞬间大电流击穿后，才造成的破裂；又如图十，应该芯片破裂后，失效时的过流在裂纹旁留下烧蚀点。

5.剖析至框架，框架已从芯片上脱离，焊锡偏少，芯片表面没有电流电压的痕迹，测试电性呈OPEN，如图十一。

主要原因是产品焊接时焊锡较少，在客户二次焊接时有轻微熔化现象，导致锡膏与框架脱离，致使材料出现开路现象。

二极管失效原因有很多，80%都为过流击穿，其次为高温反向漏电击穿，还有应力导致破裂、焊锡二次融化导致短路等等。钜兴科技电子有限公司是二极管专业制造商，会不断改善品质及研究更可靠的产品，让客户安心使用！

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500T,SML-522MY8W,DAN222ZM,BM2P060MF-Z,BD15HA5MEFJ-LB,RFS60TZ6S,UMZ18NFM,BD48LXXG,RBR10BGE30A,DTC114YCA,RBR40NS60A,BH76809FVM,RRH100P03,SCT3105KL,DTC043ZEB,SCT3105KR,BD18HA5WEFJ,BD9060F-C,RB058LAM-60,RQ6E080AJ,RB168LAM-60,SLI-560DT,BD2051AFJ,BD61250MUV,BD94122F,R6035KNZ4,DTC144EU3,2SA1037AK,BD9470AFM,2SB1590K,RD3T075CN,BD35395FJ-M,RESD1CANY,SP8M41,DTC144EUB,UMH11N,BD2266G-M,SLI-570Y2T,DTC023EEB,BA82904Y,SML-012PT (A),SML-S13DT,SML-A15YT,BM6101FV-C,RBS1LAM40A,BD82020FVJ,BD7690FJ,DTA143XCA,CSL09 SERIES,SMLP2,BSM180C12P2E202,ML9092-01,RGTH60TS65D,RBQ10NS45A,R6009END3,R6035VNX3,BD99950MUV,RE1J002YN,SP8M31,RFN10T2D,UMH10N,RF101LAM2S,BD88210GUL,BD48EXXG 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SERIES,BD82044FVJ,BD30HC0MEFJ-LB,BR25G640,2SAR554R,RBR1L30A,RF301BM2S,BD00HC5MEFJ-LB,B

选型指南 - ROHM - 03.2022 PDF 中文下载

TE Connectivity（泰科TE）应用于工业与商业运输的端子和连接器选型指南

目录- General Information AMPSEAL Connectors AMPSEAL 16 Connectors Circular DIN Connectors HDSCS Connectors LEAVYSEAL Connectors Superseal 1.0 Connectors AEC Series Heavy Duty Electrical Connectors DRB Series Heavy Duty Connectors DRC Series Rectangular Connector DT Family Environmentally Sealed Connectors HD10 Series Cylindrical Connector HD30 & HDP20 Series Multi-pin Circular Connectors STRIKE Series Connectors Common Contacts Tooling Bussed Connectors Connectors for Controller Area Networks Diodes & Resistors Connectors Printed Circuit Board Connectors Connectors for Single Terminal Connections Additional Resources

型号- HD16,HD14-6-96P,1719043-1,DRC13-40P*,WB-48S*,G454,DT13-2P,2151239-2,DT04-4P-P021,2151239-1,1-1670730-1,DT SERIES,DT06-2S-****,DRC13-40PD,DRC13-40PC,962970-1,DRC13-40PB,539758-2,DRC13-40PA,962970-7,3-1703843-1,963742,DT04-4P*-****,3-1418479-1,DRC26-38**,776523-4,2292865-3,776523-3,DRB12-102PAE-L018,HD10,776523-2,776523-1,1060-14-1088,2292865-1,HD14,2292865-2,3-1563759-1,HD30-18BT-BK,DTM4P-BT,1-1564512-1,DT3P-DC,2138839-2,2138839-1,DT12P-DC-BK,DT13-12P*,WB-48P*,HD1*-6-96*,4-1703839-1,DTM3S-BT-BK,HD10-9BT-BK,2151181-1,1-1564414-1,3-1579021-7,2151181-2,DRC16-40S,DT3P-BT,2112297-1,1-1418883-1,969029,969028,1-1703820-1,DTP SERIES,JS-16-00,DTM13-12PC-12PD-****,HD30,DT15-08P*,DT04-4P-RT01,DT04-4P-RT03,1062-16-14**,1062-16-0977,DRB12-60PAE-L018,2-1564330-1,1-2035047-0,1-2035047-1,2266503-1,2266503-2,1-1563878-1,3-1418390-1,DT12P-DC,DTM13-12P*-****,776536-4,776438-1,776536-3,776536-2,776438-3,776536-1,776438-2,776438-4,DT13-6P,1011-257-0205,3-1564522-1,DTM15-12P*,1062-16-0988,4-1564518-1,1394133-1,DRB16-128SBE-L018,2266111-1,776491-1,DTM0*-12**-EE04,776491-2,1-1564516-1,1-1564297-6,HD50,WB-51P*R,WB-51P*L,776273-*,7-2266112-8,HD36-24-9SN,HDC14-9-JDL,1060-12-01**,776273-4,DRC12-70P**,776273-2,776273-1,1060-16-0677,DTT-12-01,HD36-24-31SE,DTT-12-00,2266124-1,963748,0528-001-5005,DT06-12S*-****,963749,963744,963743,DT4P-L012-GKT,HDP26-24-9SE,HD36-24-31SN,HD36-24-9SE,HDP26-24-9SN,1062-20-0177,DT13-4P,4-1534127-1,1060-16-0688,1062-16-01**,1-776262-5,2151840-1,1426425-2,2151840-2,1426425-1,1-1823498-1,MT-90BT-HT-24,1-776262-2,DT06-12SA,1-776262-1,DT06-12SB,1-776262-4,776273-5,1-962981-4,1011-346-0405,DT06-12SC,3-1703998-1,DT06-12SD,DT04-08PB-C015,1426425-6,DT12P-BT,2151559-1,2151559-2,2-1718324-1,HD34-18-6PE,1060-12-0144,1418917-1,HDC14-6-LA,HD34-18-6PN,1241381,DTM06-6S,1241380,3-1418448-1,3-1418448-2,DT06-12S*,DT12S-BT-EN,DTF13-12P*,1-1823449-1,450GA-4-SPEC,3-1718324-1,1060-16-0622,1563111-1,1-2098436-0,1-2098436-1,1-2098436-2,1473712-1,DRB12-48PDE-L018,2-1823402-1,776429-1,776429-3,1027-013-1200,776429-2,776429-4,DTM SERIES,1028-034-1205,1060-12-0166,HDP26-18-20SE,1-776275-2,DTM6P-BT,HD36-24-18SE,1-776275-1,DTM06-4S,DT04-08PA-P026,HDP26-18-20SN,HDT-50-00,3-1823402-1,DT04-08PA-P021,DRB12-128PBE-L018,HD36-24-18SN,776286-*,1241598-1,828905-1,1011-247-1205,776286-2,DT06-12SA-****,776286-1,965983,DT06-4S-C015,1060-16-0644,965982,4-1564407-1,DT04-08P*-L012,DT3P-L012-GKT,0411-353-0805,DTM06-2S-EP10,DTM06-3S,1-2112162-1,1062-20-06**,HD34-24-33PN,HDP24-24-7PN,1062-16-1422,WM-12S-B026,HD34-24-33PE,0460-244-1631,3-1703808-1,GA8-SPEC,776495-3,DTT-20-02,776495-4,4-1564416-1,HDP24-18-6PE,DRC12-24PB,DTT-20-00,DRC12-24PA,DRC12-24PD,DRC12-24PC,3-1564526-1,HDP24-18-6PN,4-1564514-1,DT04-08PA-P028,JS-04-00,DTM06-12SB,DTM06-12SC,776495-1,776495-2,DT16-15S*,DTM06-12SA,2-2112162-1,DT3S-BT-BK,DTM06-12SD,DTM06-12S*,4-1703808-1,776299-1,776299-2,SRK06-MDC-32A-001,1062-16-1444,929968-1,HD36-18-21SE,HD34-18-14PE,2266120-1,1-776266-5,1-776231-2,1-776231-1,5-1718321-3,HD34-18-14PN,1-776231-6,1-776231-5,DRB16-102SAE-L018,1-776231-4,1028-013-0805,1011-241-0605,DT04-12P*,HD36-18-21SN,W3P-1939,DRC26-24BT,DT04-12PA,HDC16-6-LA,DT04-12PB,DT04-12PC,4-1418480-1,DT04-12PD,W2S-SDT-24V,1062-16-0122,2-1418483-1,1-776266-2,1-776266-1,1-776266-4,2098251-2,2098251-1,DTV 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选型指南 - TE CONNECTIVITY - 2019/12/2 PDF 英文下载

【经验】基于二极管解析高温反向偏压实验

高温反向偏压试验（High TemperatureReverse Bias），简称HTRB：在高温条件下，持续提供80%规格的反向电压。本文钜兴进行具体介绍。

设计经验发布时间 : 2022-10-13

TVS二极管在电路中的的工作原理是？

TVS二极管在线路板上与被保护线路并联，当瞬间电压超过正常工作电压后，TVS二极管便产生雪崩，提供给瞬时电流一个超低电阻通路，瞬时电流通过TVS二极管流过，避开被保护元件。

技术问答发布时间 : 2024-07-29

钜兴（Juxing）成立于2003年，从事半导体分立器件研发、生产、销售和技术服务的专业制造商，引进全套国外先进设备和科学管理体系，拥有安徽和广东两个生产与封装基地，年产销二极管、桥堆总量约50亿只，公司已通过了ISO9001:2015 质量管理体系、高新科技企业认证。

普通整流二极管快恢复二极管小信号开关二极管超快恢复整流管肖特基二极管小信号稳压管瞬态抑制二极管

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采用DO-213AB外壳封装的整流二极管为LED灯具提供4000V电压反向电，确保路灯的可靠运行

德欧泰克的SM4000整流二极管在单个DO-213AB外壳封装下提供了4000 V电压反向电。过压浪涌几乎不会损坏输入级，从而确保路灯的可靠运行。这些二极管的平均正向电流为1 A，足以满足通常使用的LED驱动器的功率需求，并且它们的小尺寸可以节省空间的电路板组件。

应用方案发布时间 : 2024-01-26

【经验】如何通过热特性正确推导二极管结温以及尽量降低结温提高产品寿命的建议

基于硅材料的二极管被广泛用作保护或者整流元件，当二极管用在大功率电路，电流达到5A 以上往往需要轴向二极管，我们常用的方法就是把轴向产品的引线进行弯脚成型，以便通过波峰焊焊到PCB板或接头处。为了确保这些设备的安全运行，我们需要精确掌握二极管热特性。本文以首先说明二极管的热特性，然后再通所讲热特性参数来正确推导结温，最后提出如何尽可能降低结温提高产品寿命的建议并推荐德欧泰克的X系列产品。

设计经验发布时间 : 2020-02-24

【产品】TO-277封装SB2045 to SB20100贴片肖特基势垒二极管，平均正向整流电流为20A

由（GK）江苏固得沃克微电子科技有限公司推出的SB2045、SB2060、SB20100贴片肖特基势垒二极管，采用更薄的体积以及高结温工艺TO-277封装。做到大功率的同时封装尺寸小，有较好的散热效果同时也兼顾了小体积大电流的优势。符合RoHS标准，适用于电路板空间有限的应用。

产品发布时间 : 2022-04-28

【技术】二极管的PN结介绍

本文钜兴将针对二极管的PN结做相关介绍。二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

技术探讨发布时间 : 2022-12-02

【产品】高特微电子新推超微小型DFN1006封装低压降肖特基二极管，尺寸仅1.00.60.5毫米

高特微电子推出超微小型DFN1006封装低压降肖特基二极管，外形尺寸仅为1.0*0.6*0.5毫米，较业界常用SOD-523封装的同类产品节省约66%的电路板空间，更比SOD-523封装的同类产品纤薄25%，在离板高度上占尽优势。此次新发布有30V/0.2A（RB521D1-30）和40V/0.5A（RB0540D1）两款不同电性能的低压降电压肖特基二极管。

新产品发布时间 : 2020-07-21