一种功率运算放大器失效机理的研究

作者：廉鹏飞; 孔泽斌; 陈倩; 杨洋; 李娟; 祝伟明; 楼建设; 王昆黍

来源：半导体技术, 2020, 45(01): 77-83.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2020.01.011

• 功率运算放大器
• 失效分析
• 电源
• 过流
• 限流

对一种功率运算放大器的失效问题进行了研究并分析了失效机理。功率运算放大器在测试时发生失效,同时,-20 V供电电源电压在加电过程中存在波动。通过内部目检发现失效芯片内部驱动晶体管及相连的金属均存在过流烧毁形貌。对失效功率运算放大器和良好功率运算放大器进行红外热成像分析,失效器件的温升总体比台温高10℃。通过失效分析,供电电源发生快速突跳导致了功率运算放大器内的晶体管在导通和关断之间快速切换形成热量累积效应,从而导致器件烧毁,造成功率运算放大器过流失效。对电源输出波形异常原因进行分析,电源限流过小导致电源电压降低,从而造成加电时快速突跳。最后,搭建测试电路对功率运算放大器进行复现实验,进一步证明了器件的失效机理。