Fiabilité fonctionnelle des Triacs soumis aux chocs thermiques di/dt

Les TRIACs sont des interrupteurs bidirectionnels en courant et tension, généralement protégés des parasites du secteur (dV/dt) par un CALC. Ce circuit de protection provoque à la fermeture des TRIACs une forte contrainte électrique (di/dt), responsable de la dégradation prématurée des composants. L’auteur étudie les effets thermoélectriques et thermomécaniques de la fermeture des TRIACs sous fort di/dt par l’intermédiaire de simulations transitoires ISE et de l’analyse de défaillance. Le mécanisme de dégradation est caractérisé par la formation de points chauds dans la structure (choc thermique par di/dt) qui induisent des forces mécaniques de tension dans la puce. A chaque cycle de commutation, ces contraintes mécaniques développent les défauts initiaux en micro-fissures soit dans le volume du silicium, soit à l'interface avec le contact métallique. L’analyse statistique de cette fatigue thermique des TRIACs montre que les composants défaillent en suivant une distribution de Weibull. Une loi d’extrapolation de la durée de vie, obtenue théoriquement par les mécanismes de dégradation, est validée par les tests accélérés de fiabilité.