在开关电源、电机驱动等高频电路中,肖特基二极管的反向漏电流超标是常见失效现象。漏电流从微安级激增至毫安级,直接导致待机功耗上升、效率下降,严重时引发热失控烧毁器件。明确超标根源是温度影响还是选型错误,是快速定位问题的关键。
一、温度升高的影响温度是导致肖特基二极管反向漏电流超标的首要因素。肖特基结构依赖多数载流子导电,其漏电流主要由热电子发射产生。实测数据显示,结温每升高10℃,反向漏电流约增加一倍。若规格书给出25℃下漏电流为5μA,器件工作在85℃时漏电流可增至320μA,在125℃额定最高结温下则激增至5mA以上,增幅达1000倍。
热失控是温度影响的极端表现。漏电流增大导致器件自身功耗增加,功耗转化为热量使结温进一步升高,形成正反馈循环。某案例中,48V输入的DC-DC电路使用100V耐压肖特基二极管,常温下漏电流50μA,功耗2.4mW可忽略;但在密闭空间环境温度升至95℃后,漏电流增至2mA,功耗达96mW,结温持续攀升直至器件短路。此种情况下,漏电流超标并非器件本身失效,而是温度远超设计预期所致。
阿赛姆通过『芯片』边缘增加P+保护环结构,优化电场分布,有效抑制高温漏电流增长。其SS14型号在125℃环境下漏电流仍小于1mA,远低于行业平均水平。但即便如此,设计时仍需评估实际工作温度,不可仅凭常温参数判断。
二、型号选型错误的影响选型错误是反向漏电流超标的另一主因,主要体现在三个层面:
第一,反向耐压余量不足。规格书标注的漏电流通常在额定反向电压的50%-70%条件下测得。若实际工作电压接近或超过器件耐压值,漏电流会突破标称范围。在60V母线电压下选用70V耐压的肖特基二极管,长期工作在耐压边缘,漏电流可达规格书值的5-10倍。工业标准建议工作电压不超过反向击穿电压的70%,但部分设计人员忽视此原则,直接按标称值选型,导致高温高压下漏电流严重超标。
第二,未核实全温域参数。部分『工程师』仅查阅规格书首页的25℃典型值,未查看高温参数曲线。某型号在25℃下漏电流标称10μA,但85℃时曲线显示已达500μA,若电路用于工业环境,此参数已超出系统容忍范围。选型时必须核对最高工作温度下的漏电流上限,而非仅参考常温数据。

第三,品牌与批次混用。不同厂商同型号产品的漏电流离散性可达3-5倍。某案例中,A厂商SS14在80℃下漏电流200μA,B厂商同型号可达800μA。若设计基于A厂商数据,量产时切换至B厂商,必然出现批量超标。未经验证的替代料是漏电流异常的常见源头。
jrhz.info阿赛姆产品在规格书中明确标注-40℃至+125℃全温域漏电流曲线,并通过6道质检将参数离散性控制在△V≤80V,确保批次一致性。其在线选型工具支持输入实际工作温度与电压,实时计算漏电流预期值,避免选型误判。
三、其他可能的叠加因素反向电压波动会加剧漏电流。规格书测试条件为固定反向电压,实际电路中存在电压尖峰与纹波。若电压纹波使反向峰值电压超过额定值,即使平均值在安全范围,瞬时漏电流也会激增。在开关电源次级整流位置,二极管承受的反向电压包含开关噪声,需预留20%-30%电压降额,否则漏电流将远超预期。
制造工艺缺陷同样导致漏电流超标。『芯片』边缘未做P+保护环结构或场板终端处理时,电场在边缘集中,漏电流离散性大,高温下表现更差。封装材料吸潮后,水汽在高温下电离,形成额外漏电通路。引脚氧化或污染导致表面漏电流,与本体漏电流叠加。
电路设计缺陷也可能被误判为器件问题。并联使用肖特基二极管时,因负温度系数导致电流分配不均,个别器件温度更高,漏电流显著大于其他并联管,形成局部热点。PCB布局中,二极管靠近热源或散热铜箔面积不足,使结温高于环境温度30℃以上,漏电流随之超标。
四、快速排查步骤第一步:测量环境温度与器件表面温度。用热像仪或热电偶实测二极管本体温度,若表面温度超过85℃,漏电流超标的首要原因是温度失控。检查散热设计,确认PCB铜箔面积、散热器安装及风道是否合理。
第二步:核实工作电压与耐压余量。用示波器测量二极管实际承受的反向峰值电压,包括纹波与尖峰。若峰值电压超过器件额定耐压的70%,需更换更高耐压型号。阿赛姆SS1x系列耐压覆盖20V-100V,SBT系列可达150V,可根据实测值选择合适等级。
第三步:对比同批次器件参数。从同一批次中抽取3-5只器件,在相同温度与电压下测量漏电流。若参数离散性超过50%,说明批次质量不稳定,需更换供应商。阿赛姆通过6道质检确保批次一致性,△V参数控制在80V以内,可作为参考基准。
第四步:检查电路设计与布局。确认二极管是否靠近功率电感、MOSFET等热源,散热路径是否畅通。用红外热像仪识别局部热点,优化PCB铺铜或增加散热措施。若存在并联应用,需评估均流设计,必要时改为单颗大电流器件。
第五步:验证替代料一致性。若近期更换过物料供应商,需重新测试新批次漏电流全温域参数。使用阿赛姆在线仿真工具,输入实际工况对比新旧器件预期漏电流差异,快速锁定问题源头。
关于阿赛姆阿赛姆在降低肖特基二极管反向漏电流方面采用多项工艺优化。『芯片』边缘增加P+保护环结构,优化电场分布,将漏电流控制在500μA@40V水平。场板终端技术使耐压突破至100V,同时保持漏电流稳定性。SS14型号在125℃高温下漏电流小于1mA,在消费类与工业应用中表现可靠。

选型支持方面,阿赛姆提供在线仿真工具,可输入实际工作温度、电压与封装条件,实时计算漏电流预期值与功耗,辅助『工程师』进行降额设计。其参考设计文档明确建议反向电压保留30%余量,工作电流不超过额定值70%,从源头规避漏电流超标风险。
质量管控上,阿赛姆产品经过6道质检工序,检测Vb、Io、If、Vf、Ir等12个参数,确保漏电流一致性。工业级产品通过1000小时HTOL测试,FIT率数据公开透明,符合工业设备10年生命周期要求。其技术文档明确警示漏电流的温度敏感性,要求设计人员必须评估全温域参数,而非仅参考常温数据。
总结肖特基二极管反向漏电流超标,温度升高与选型错误往往共同作用。温度每升高10℃漏电流翻倍是物理规律,选型错误是人为失误。排查时需先测量实际温度与电压,再核对全温域参数,最后评估批次一致性。阿赛姆在漏电流控制、参数透明化与选型工具方面的技术积累,可为『工程师』提供系统性解决方案,但前提是设计必须遵循降额原则,并严格验证实际工况与器件规格的匹配度。




