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AOTF4N90

器件型号:AOTF4N90
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厂商名称:AOSMD [Alpha & Omega Semiconductors]
厂商官网:http://www.aosmd.com/
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器件描述

AOTF4N90器件文档内容

AOS Semiconductor
Reliability Report

         HVMOS Family Report, rev A

                        ALPHA & OMEGA Semiconductor, Inc

                                          www.aosmd.com

AOS Reliability Report                                    1
This report applies for high voltage (900V/700V/650V/600V/500V) products assembled in
following packages TO220 (F)/TO262 (F)/TO263/TO252 /TO251 (A).

         "Commitment to Excellence at Quality & Reliability!"

To achieve this vision, AOS continuously strive for the excellence in design, manufacturing, reliability
and proactively response to the customer's feedback.

AOS ensures that all the product quality and reliability exceed the customer's expectation by
constantly assessing any potential risk, identifying cause of the suspected failures, driving corrective
actions and developing prevention plan within the committed time through the continuously
improvement.

This AOS product reliability report summarizes AOS Product Reliability result. The published product
reliability data combines the results from new product Qualification Test Plan and routine Reliability
Program activities. Accelerated environmental tests are performed on a specific sample size, and
then followed by electrical test at end point. The released product will be categorized by the process
family and be monitored on a quarterly basis for continuously improving the product quality. Table 1
lists the generic reliability qualification requirements and conditions:

Table 1: AOS Generic Reliability Qualification Requirements

  Test Item                 Test Condition     Time Point     Sample        Acc/Reject
                                                                size
     HTGB                    Temp = 150c ,
                         Vgs=100% of Vgsmax    168 / 500 hrs
     HTRB
                             Temp = 150C ,                   77 pcs / lot  0/1
Solder reflow             Vds=80% of Vdsmax
precondition                                   1000 hrs
                          168hr 85c /85%RH +
     HAST               3 cycle reflow @250c  168 / 500 hrs

Pressure Pot                   (MSL level 1)                  77 pcs / lot  0/1
Temperature                    130 +/- 2C ,
                            85%RH, 33.3 psi,   1000 hrs
     Cycle               Vgs = 80% of Vgs max
                                                              The sum of
                             121C , 29.7psi,
                                  100%RH       -              PCT ,TC and   0/1

                             -65C to 150C,                  HAST
                                  air to air,
                                               100 hrs        55 pcs / lot  0/1

                                               96 hrs         77 pcs / lot  0/1

                                               250 / 500      77 pcs / lot  0/1
                                                 cycles

Power Cycle              Tj = 125 C           4286 cycles 77 pcs / lot     0/1

AOS Reliability Report                                                           2
High Temperature Gate Bias (HTGB) & High Temperature Reverse Bias
(HTRB)

HTGB burn-in stress is used to stress gate oxide at the elevated temperature environment hence any
of the gate oxide integrity issue can be identified. HTRB burn-in stress is used to verify junction
degradation under the maximum operation temperature.

Through HTGB & HTRB B/I stress test, the device lifetime in field operation & long term device level
reliability can be determined. FIT rate is calculated by applying the Arrhenius equation with the
activation energy of 0.7Ev and 60% of upper confidence level at 55 deg C operating conditions.

Solder reflow precondition (pre-con)

Solder reflow precondition is the test that simulates shipment and storage of package in under
uncontrollable environment. Precondition is the pre-requirement for the mechanical related reliability
tests (such as Temperature Cycle, Pressure Pot and High Acceleration Stress TEST (HAST). The
routine of the test are: parts will be soaked in moisture then bake in pressure pot, or being placed into
85% RH, 85 deg C environment for 168 hrs. Then they will be run through a solder reflow oven with
temperature at 260C+/- 5C or 250C+/- 5C (depending on package thickness and volume). The
test condition totally complies with MSL level 1. Pre-condition is a test that is detected package
delamination, lifted bond wire issue.

Temperature Cycling (TC)

Temperature cycling test is to evaluate the mechanical integrity of the package and the interaction
between the die and the package. This is an air to air test at temperature range from -65C/150C
and stress duration is from 250 cycles to 500 cycles.

Pressure Pot (PCT)

PCT test is the test that measures the ability of the device withstand to moisture and contaminant
environment. The test is done under enclosed chamber with the condition 121C 15+/- 1PSIG,
100%RH and stress duration is 96 hrs.

High Acceleration Stress Test (HAST)

High acceleration stress test is to stress the devices under high humidity, high pressure environment
under DC bias condition. If ionic contamination involved, the corrosion from metal layer can be
accelerated by the HAST stress condition.

Power Cycle

The power cycle test is performed to determine that the ability of a device to withstand alternate
exposures at high and low junction temperature extremes with operating biases periodically applied
and removed. It is intended to simulate worst case conditions encountered in typical application.

The following tables summarize the qualification results based on the device/process families and the
package types, respectively.

AOS Reliability Report  3
Summary of AOS High Voltage MOSFET product with TO220 (F)/TO262
(F)/TO263/TO252 /TO251 (A) package Qualification Results

Table 2 Product Family

Voltage                 Device No.   Package

900V                    AOTFXXN90    TO220F

700V                    AOTFXXN70    TO220F
                        AOTXXN70     TO220

                        AOTFXXN65    TO220F

650V                     AOTXXN65    TO220
                        AOWFXXN65    TO262F

                        AOWXXN65     TO262

                        AOTFXXN60    TO-220F

                        AOTXXN60     TO-220

                        AOWFXXN60    TO262F

600V                     AOWXXN60    TO262
                        AOBXXN60(L)  TO263

                        AODXXN60     TO252

                        AOUXXN60     TO251

                        AOIXXN60     TO251A

                        AOWFXXN50    TO262F

                        AOWXXN50     TO262

                        AOTFXXN50    TO-220F

500V                    AOTXXN50     TO-220

                        AOBXXN50     TO263

                        AODXXN50     TO252

                        AOUXXN50     TO251

Note: Letter `XX' is 1 or 2 digital which stands for Id (Continuous Drain current at 25C) of this product.
       For example, AOTF14N50, `14' means Id of this product is 14A.

AOS Reliability Report                        4
Table 3 Reliability Test and Package test Result:

Test Item                  Test Condition                Time Point      Total  Number of
  HTGB         Temp = 150c , Vgs=100% of Vgsmax                        Sample     failure
                                                         168 / 500 hrs
                                                           1000 hrs       size         0

                                                                          2541

                           Temp = 150C ,                168 / 500 hrs
                        Vds=80% of Vdsmax
HTRB                                                                    2464    0

                                                         1000 hrs

                        168hr 85c /85%RH +

Solder reflow           3 cycle reflow @250c /260c     -              3839    0
precondition                        (MSL level 1,

               peak temperature depending on package

                        thickness and volume)

HAST           130 +/- 2C , 85%RH, 33.3 psi, Vgs = 80%  100 hrs        605     0
                                    of Vgs max

Pressure Pot            121C , 29.7psi, 100%RH          96 hrs         1540    0

Temperature             -65C to 150C,                  250 / 500      2002    0
     Cycle                   air to air,                   cycles

Power Cycle             Tj=125C                         4286 cycles    231     0

Solder dunk             260C, 10secs                    3 cycles       77      0

AOS Reliability Report                                                             5
Reliability Evaluation:

FIT rate (per billion): 1.74
MTTF = 65789 years

The presentation of FIT rate for the individual product reliability is restricted by the actual burn-in
sample size of the selected product. Failure Rate Determination is based on JEDEC Standard JESD
85. FIT means one failure per billion hours.

Failure Rate (FIT) = Chi2 x 109 / [2 (N) (H) (Af)] = 1.83 x 109 / [2 (2541) (168) (258)

                                                                 +2(1694) (500) (258) + 2(770) (1000) (258)]
                                                               = 1.74
MTTF = 109 / FIT = 5.76 x 108hrs = 65789 years

Chi = Chi Squared Distribution, determined by the number of failures and confidence interval
N = Total Number of units from HTRB and HTGB tests
H = Duration of HTRB/HTGB testing
Af = Acceleration Factor from Test to Use Conditions (Ea = 0.7eV and Tuse = 55C)
Acceleration Factor [Af] = Exp [Ea / k (1/Tj u 1/Tj s]

Acceleration Factor ratio list:

    55 deg C 70 deg C            85 deg C  100 deg C 115 deg C 130 deg C     150 deg C

Af  258                 87          32     13  5.64                    2.59       1

Tj s = Stressed junction temperature in degree (Kelvin), K = C+273.16
Tj u =The use junction temperature in degree (Kelvin), K = C+273.16

k = Boltzmann's constant, 8.617164 X 10 -5eV / K

AOS Reliability Report                                                                                        6
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