MDDTVS管失效模式大起底：热击穿、漏电流升高与反向击穿问题解析

在电子设计中，MDD-TVS管是保护电路免受瞬态电压冲击的重要器件。然而，TVS管本身在恶劣环境或选型、应用不当时，也可能出现失效问题。作为FAE，本文将系统梳理TVS管常见的三大失效模式——热击穿、漏电流升高与反向击穿，帮助大家深入理解失效机理，提升电路防护的可靠性。
一、热击穿：过载能量导致的不可逆损伤
热击穿是TVS管最常见、也最致命的失效方式之一。它通常发生在TVS管承受的浪涌能量超过其最大脉冲功率时，比如连续高强度雷击、异常浪涌或电源异常。这时，TVS器件内部结温迅速升高，导致硅片局部熔化甚至碳化，器件永久性短路或开路。
主要成因包括：
瞬态脉冲能量远超器件规格（选型不合理）。
浪涌频率过高，TVS来不及冷却导致累积过热。
散热设计不足（PCB布局过于密集或铜箔面积不足）。
预防对策：
选型时留足浪涌裕量（至少1.5倍以上）。
加强散热设计，如扩大铜箔面积、采用散热通孔。
必要时配合保险丝使用，防止热失控。
二、漏电流升高：器件退化的前兆
TVS管在正常反向电压下应呈现极小的漏电流（通常uA级别）。但如果器件经历过多次较强浪涌冲击，即便未完全击穿，内部结结构也可能受损，表现为漏电流异常升高。
造成漏电流升高的原因：
多次接近极限的脉冲冲击，导致结面退化。
长期高温环境加速材料老化。
制造工艺缺陷或材料应力积累。
识别与应对：
定期进行漏电流检测，发现异常及时更换。
选用高可靠性、高温特性优异的TVS产品。
布局时尽量减小TVS两端引线电感，降低局部过电压。
三、反向击穿问题：电气失效的直接表现
正常情况下，TVS管的击穿电压（Vbr）高于系统工作电压。但如果器件因制造缺陷、材料不均匀或外部过压导致反向击穿，TVS会提前导通甚至彻底失效，导致后级电路长期暴露在异常电压下。
常见原因：
选型错误，Vbr过低，系统工作电压接近击穿阈值。
电路中存在异常尖峰或共模干扰，局部电压超标。
TVS长时间工作于临界状态，加速老化击穿。
预防措施：
准确评估系统最高工作电压，合理选定Vbr。
引入滤波、限流措施，缓冲异常尖峰。
在高可靠性要求场合，选用汽车级、工业级高耐压TVS产品。
了解MDD-TVS管的典型失效模式，不仅有助于现场故障排查，更能从源头设计阶段做好防护，延长系统寿命。选型正确、布局合理、留足裕量，是防止TVS失效、构建高可靠性电路的核心原则。掌握这些细节，让你的防护设计真正做到滴水不漏！如果需要更详细的TVS选型和应用指南，也可以继续来问我。