TVS管失效模式有短路、開路和電特性退化等。其中最為常見的就是短路失效了，這種情況是對電路的影響最為嚴重的。TVS管一旦發(fā)生短路失效，釋放出的高能量會將受保護的電子設備損壞。

TVS 器件主要由芯片、電極系統(tǒng)和管殼這3 部分構成。其中芯片是核心，通常在單晶硅片上采用擴散工藝形成。將擴散好的芯片經過腐蝕成臺面狀、芯片鍍鎳、燒焊、涂保護膠、封帽、點焊上引線、外引線鍍錫等工序便完成TVS 器件的制造。如果 TVS 制造工藝過程中控制不良，則可能造成 TVS 器件的固有缺陷，使TVS 成品率和可靠性降低，在篩選或使用中容易失效。TVS 篩選短路失效樣品分析和統(tǒng)計表明，TVS 引發(fā)篩選短路的內在質量因素有很多，各因素的比例如圖 1 所示。這些因素也是使用中引發(fā) TVS 短路失效的主要內在質量因素。

• 芯片粘結界面空洞

引發(fā)TVS管短路的最典型的原因是管芯與內引線組件、底座銅片燒結不良，在燒結界面出現(xiàn)大面積空洞?？斩纯赡苁怯捎诤噶喜痪鶆蚧蛘辰Y界面各層材料玷污、氧化使焊料沾潤不良，造成燒焊時焊料與芯片或金屬電極沒有良好的熔合焊接引起的?？斩疵娣e較大時電流在燒結點附近匯聚，管芯散熱困難，造成熱電應力集中，產生局部熱電，嚴重時引起熱奔，使器件燒毀?？斩疵娣e較小時可加速焊料熱疲勞，使焊料層會產生疲勞龜裂引起器件熱阻增大，最終導致器件過熱燒毀。

• 臺面缺陷

TVS管臺面缺陷造成的失效常常是批次性的。TVS制作工藝過程中造成芯片臺面損傷的原因主要有，芯片在酸蝕成型時用于氫氟酸、硝酸混合液配方過濃或過高而反應劇烈，燒焊過后進行堿腐蝕清洗時，腐蝕液濃度過大，溫度過高而造成堿腐蝕清洗過重。

• 表面強積累層或強反型層

即便TVS器件芯片臺面完好，TVS短路失效也容易發(fā)生在表面。這是由于晶體結構的周期性在表面上中斷，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、氣體或其它污染物會使半導體表面帶電。表面電荷被保護膠鈍化，并吸附或排斥半導體體內的自由載流子。在pn結邊緣形成表面積累層耗盡層或反型層等表面空間電荷層。在外加電壓的作用下，強積累層或強反型層使pn結邊緣電場強度大于體內pn結邊緣部分在比額定擊穿電壓低的電壓下便達到臨界電場而發(fā)生載流子倍增效應，造成pn結邊緣電流集中，功率密度過大，溫度過高而燒毀。

• 芯片裂紋

芯片裂紋是引起TVS管短路失效的一個重要內在質量因素。它可能是由磨片、拋光、噴砂、切片等殘留應力以及燒結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)對芯片熱不匹配應力而引起。

• 雜質擴散不均勻

TVS管的芯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布不均勻，多次浪涌沖擊后局部燒毀。

以上就是關于TVS管短路失效主要原因的分析，希望對大家有所幫助哦~