TVS二極管一旦發(fā)生短路失效，釋放出的高能量常常會將保護的電子設(shè)備損壞.這時TVS二極管生產(chǎn)廠家和使用方都想極力減少或避免的情況。下面臺灣佰鴻一級代理商鑫環(huán)電子通過對TVS二極管篩選和使用短路失效樣品進行解剖觀察獲得其失效部位的微觀形貌特征.結(jié)合器件結(jié)構(gòu)、材料、制造工藝、工作原理、篩選或使用時所受的應力等。

一、界面空洞

引發(fā)TVS二極管短路的典型的原因是管芯與內(nèi)引線組件、底座銅片燒結(jié)不良，在燒結(jié)界面出現(xiàn)大面積空洞?？斩疵娣e較大時電流在燒結(jié)點附近匯聚，管芯散熱困難，造成熱電應力集中，產(chǎn)生局部熱電，嚴重時引起熱奔，使器件燒毀。

二、表面強積累、強反型層

TVS短路失效也容易發(fā)生在表面，這是由于晶體結(jié)構(gòu)的週期性在表面上中斷，加上半導體表面往往存在許多磨片、拋光、噴砂、切片等引起的晶格缺陷，吸附腐蝕時殘留的化學品、氣體或其他污染物會使半導體表面帶電。

三、擴散不均勻

TVS二極管的晶片通常是在一定電阻率的P型或N型硅片上先進行磷擴散后進行硼擴散形成的。如果擴散工藝過程中出現(xiàn)硅片電阻率軸向或徑向不均勻雜質(zhì)濃度不均勻，使硅片各處擊穿電壓不同，從而使器件擊穿時芯電流分佈不均勻，多次浪涌沖擊后局部燒毀。

四、晶片出現(xiàn)裂痕

晶片裂紋是引起TVS二極管短路失效的一個重要內(nèi)在品質(zhì)因素。它可能是由磨片、拋光、噴砂、切片等殘留應力以及燒結(jié)后殘留變形等因素引起，也可能是由于溫度變化時保護膠和電極系統(tǒng)對晶片熱不匹配應力而引起。