【導讀】SOA是“Safety Operation Area”的縮寫，意為“安全工作區”。要想安全使用MOSFET，就需要在SOA範圍內使用MOSFET，超過這個範圍就有可能造成損壞。在SOA範圍之外工作時造成的損壞稱為“SOA失效”。

MOSFET的失效機理

本文的關鍵要點

・SOA是“Safety Operation Area”的縮寫，意為“安全工作區”。

・需要在SOA範圍內使用MOSFET等產品。

・有五個SOA的製約要素，不滿足其中任何一個要素的要求都有可能會造成失效。

什麼是SOA（Safety Operation Area）
？

SOA是“Safety Operation Area”的縮寫，意為“安全工作區”。要想安全使用MOSFET
，就需要在SOA範圍內使用MOSFET，超過這個範圍就有可能造成損壞。在SOA範圍之外工作時造成的損壞稱為“SOA失效”。例如，SJ MOSFET（Super Junction MOSFET）R6024KNX的SOA如下所示：

SJ MOSFET R6024KNX的SOA

SOA由縱軸上的漏極電流ID和橫軸上的漏源電壓VDS來表示。也就是說
，VDS、ID及它們的乘積（功率損耗PD）、以及二次擊穿區決定了MOSFET的安全工作範圍。另外，施加功率的脈衝寬度PW也是決定SOA的重要因素。SOA劃分為圖中所示的（1）～（5）個區域。

SOA的區域劃分

、限製以及與失效之間的關係

下麵介紹一下圖中的區域（1）～（5）。

區域（1）：漏極電流ID受MOSFET的導通電阻RDS（ON）限製的區域

是指即使施加的VDS小於絕對最大額定值
，ID也會受到RDS（ON）限製的區域。根據歐姆定律I=V/R，ID隻能流到紅線位置。　　

※圖中的區域是VGS＝10V時的示例

區域（2）：由施加脈衝時漏極電流的絕對最大額定值IDP決定的區域

（2）的綠線是規格書中規定的IDP的絕對最大額定值。當然，絕對最大額定值是絕對不能超過的，因此當IDP超過該值時是無法使用的。如果在超過該值的範圍（電流值）使用
，由於超出了保證的工作範圍，因此可能會造成損壞。

區域（3）：熱限製區域

這是由MOSFET的容許損耗PD決定的區域。受施加功率的脈衝寬度PW和瞬態熱阻的限製。隻要在該範圍內
，Tj通常不會超過絕對最大額定值TjMAX
，因此可以安全使用。但是請注意
，該線會因環境溫度


、MOSFET的實際安裝條件和散熱條件等因素而異。此外
，作為開關使用MOSFET時，可能會瞬間被施加高電壓和大電流
，因此即使在開關的瞬態狀態下也必須注意不要超過區域（3）的限製。

區域（4）：二次擊穿區域

當在施加高電壓的狀態下流過電流時
，元器件內部的局部可能會流過大電流並造成損壞，這稱為“二次擊穿”。這條線是用來防止造成二次擊穿狀態的限製線。與區域（3）的熱限製區域一樣
，二次擊穿區域也受環境溫度等因素的影響。

區域（5）：由MOSFET漏源電壓的絕對最大額定值VDSS決定的區域

這是規格書中規定的受VDSSxianzhidequyu，ruguochaoguozhegequyu，jiukenengfashengjichuanbingzaochengsunhuai。xuyaozhuyideshi
，youfanjidianyahejishengdianganyinqidedianyabianhua
，kenenghuishunjianchaoguogaixianzhi。

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