來源：羅姆半導體社區

MOS管全稱金屬—氧化物—半導體場效應晶體管或稱金屬—絕緣體—半導體場效應晶體管，英文名metal oxide semiconductor，屬于場效應管中的絕緣柵型，因此，MOS管有時候又稱為絕緣柵場效應管。確切的說，這個名字描述了集成電路中MOS管的結構，即：在一定結構的半導體器件上，加上二氧化硅和金屬，形成柵極。

目前在市場應用方面，排名第一的是消費類電子電源適配器產品。排名第二的是計算機主板、NB、計算機類適配器、LCD顯示器等產品。第三的就屬網絡通信、工業控制、汽車電子以及電力設備領域。這些產品對于MOS管的需求都很大。下面是關于MOS管失效的五大原因。

雪崩失效（電壓失效）

雪崩失效也就是我們常說的漏源間的BVdss電壓超過MOSFET的額定電壓，并且超過達到了一定的能力從而導致MOSFET失效。到底什么是雪崩失效呢，簡單來說MOSFET在電源板上由于母線電壓、變壓器反射電壓、漏感尖峰電壓等等系統電壓疊加在MOSFET漏源之間，導致的一種失效模式。簡而言之就是由于就是MOSFET漏源極的電壓超過其規定電壓值并達到一定的能量限度而導致的一種常見的失效模式。

雪崩失效的預防措施：
雪崩失效歸根結底是電壓失效，因此預防我們著重從電壓來考慮。具體可以參考以下的方式來處理。
1：合理降額使用，目前行業內的降額一般選取80%-95%的降額，具體情況根據企業的保修條款及電路關注點進行選取。
2：合理的變壓器反射電壓。
3：合理的RCD及TVS吸收電路設計。
4：大電流布線盡量采用粗、短的布局結構，盡量減少布線寄生電感。
5：選擇合理的柵極電阻Rg。
6：在大功率電源中，可以根據需要適當的加入RC減震或齊納二極管進行吸收。

二、柵極電壓失效

造成柵極電壓異常高的主要原因有三：生產、運輸、裝配過程中的靜電；電力系統運行中設備和電路寄生參數引起的高壓諧振；在高壓沖擊過程中，高壓通過Ggd傳輸到電網(在雷擊試驗中，這種原因引起的故障更常見)。

柵極電壓失效的預防措施：

柵極和源極之間的過電壓保護：如果柵極和源極之間的阻抗過高，漏極和源極之間電壓的突然變化將通過電極間電容耦合到柵極上，導致非常高的UGS電壓超調，從而導致柵極超調。氧化物層永久性損壞。如果是正方向上的UGS瞬態電壓，設備也可能導通錯誤。為此，應適當降低柵極驅動電路的阻抗，并在柵極和源極之間并聯一個阻尼電阻或一個穩壓約20V的調壓器。必須特別注意防止開門操作。

三、SOA失效（電流失效）

SOA失效是指電源在運行時異常的大電流和電壓同時疊加在MOSFET上面，造成瞬時局部發熱而導致的破壞模式。或者是芯片與散熱器及封裝不能及時達到熱平衡導致熱積累，持續的發熱使溫度超過氧化層限制而導致的熱擊穿模式。

1：受限于最大額定電流及脈沖電流
2：受限于最大節溫下的RDSON。
3：受限于器件最大的耗散功率。
4：受限于最大單個脈沖電流。
5：擊穿電壓BVDSS限制區
我們電源上的MOSFET，只要保證能器件處于上面限制區的范圍內，就能有效的規避由于MOSFET而導致的電源失效問題的產生。

SOA失效的預防措施：
1：確保在最差條件下，MOSFET的所有功率限制條件均在SOA限制線以內。
2：將OCP功能一定要做精確細致。
在進行OCP點設計時，一般可能會取1.1-1.5倍電流余量的工程師居多，然后就根據IC的保護電壓比如0.7V開始調試RSENSE電阻。有些有經驗的人會將檢測延遲時間、CISS對OCP實際的影響考慮在內。但是此時有個更值得關注的參數，那就是MOSFET的Td（off）。它到底有什么影響呢，我們看下面FLYBACK電流波形圖。

電流波形在快到電流尖峰時，有個下跌，這個下跌點后又有一段的上升時間，這段時間其本質就是IC在檢測到過流信號執行關斷后，MOSFET本身也開始執行關斷，但是由于器件本身的關斷延遲，因此電流會有個二次上升平臺，如果二次上升平臺過大，那么在變壓器余量設計不足時，就極有可能產生磁飽和的一個電流沖擊或者電流超器件規格的一個失效。

3：合理的熱設計余量，這個就不多說了，各個企業都有自己的降額規范，嚴格執行就可以了，不行就加散熱器。

四、靜電失效

靜電的基本物理特性是：有吸引力或斥力；有電場，與地球有電位差；產生放電電流。這三種情況對電子元件有以下影響：

1、該元件吸收灰塵，改變線路之間的阻抗，影響元件的功能和壽命。

2、由于電場或電流的作用，元件的絕緣層和導體損壞，使元件不能工作(完全損壞)。

3、由于電場的瞬時軟擊穿或電流過熱，元件受到損壞。雖然它還能工作，但它的生命受到了損害。

靜電失效預防措施：

MOS電路輸入端的保護二極管在通電時的電流容限為1毫安。當可能出現過大的瞬時輸入電流(大于10mA)時，輸入保護電阻應串聯。同時，由于保護電路吸收的瞬時能量有限，過大的瞬時信號和過高的靜電電壓會使保護電路失效。因此，在焊接過程中，烙鐵必須可靠接地，以防止設備輸入端子泄漏。一般使用時，斷電后，可利用烙鐵的余熱進行焊接，其接地腳應先焊好。

五、體二極管故障

在橋式、LLC等有用到體二極管進行續流的拓撲結構中，由于體二極管遭受破壞而導致的失效。在不同的拓撲和電路中，MOS管具有不同的作用。例如，在LLC中，體二極管的速度也是影響MOS管可靠性的一個重要因素。由于二極管本身是寄生參數，因此很難區分漏源體二極管故障和漏源電壓故障。二極管故障的解決方案主要是通過結合自身電路來分析。

審核編輯 黃昊宇