IGBT及其子器件的几种失效模式
图7是晶体管的正向击穿特性，图7中的VT·是器件的损伤点，其定义有以下三种设定：
（1） 器件的漏泄电流大于某一临界值即定为器件失电感器生产厂家效。但它忽略了硅熔融和氧化层的击穿；
（2） 大功率电感贴片电感器器件出现强烈电感滤波器电压崩溃的二次击穿时定为器件失效，但有时器件达到大电流范围也不出现二次击穿。
（3） 当器件的载流子碰撞电离Gi等于肖克莱—里德—霍尔（Shockley—Read—Hall）复合率，同时，总电流随电压反向增加时定为器件失效。
为了验证第（3）种假设，予测二次击穿管点，用0.35um特一体成型电感器征尺寸的功率集成电路工艺设计了ESD防护用的标准高压NPN管，并将基极—发射极接地。
图8是NPN管测量的和用（2）假定来模拟的I-V特性。由图8可见，测量的损伤电流IT2=1.5A,而模拟值是1..8A，有较大误差。图9是用（3）假设外推的结果。其模拟值是1.52A，相当一致。
图10是1A电流应力下，模拟显示该器件有两个热点。一个在收集极触点下，损伤电流IT2=1.52A；另一个热点在发射极之下，用外推法算出的损伤电流远大于2A。所以，首先出现导致失效的硅熔融点应在收集极。图11是该器件失效照片。证明此结果。
本案例说明：（1）ESD防护器件的失效也是实际器件和电路失效的一种模式。（2）防护用的NPN管的损伤点可以用TCAD获得。
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