Comprender el modo de falla de los semiconductores

¿Por qué después de servir bien durante años, un ic del controlador smps falla sin razón aparente?

Mi televisor Sharp (LC46LE835X) funcionó bien durante 37 meses, pero de repente, mientras lo miraban en medio de una noche tranquila, se apagó con una pequeña explosión.

Logré repararlo después de cambiar un circuito integrado de 7 pines y una resistencia fusible de 2,2 ohmios. Ningún otro componente (SMT) parece anormal. La televisión funciona bien ahora.

Así que realmente me pregunto qué pudo haber causado que este ic fallara. Si tenia defecto de fabrica por que funciono bien por 37 meses?

Dado que no se conoce la causa raíz, ¿se repetirá la falla?ingrese la descripción de la imagen aquí

Un IC agrietado como ese me llevaría a pensar en una carga mecánica. Las tensiones térmicas y la fatiga eventualmente harían que se rompiera y, por lo tanto, se abriera. Entonces podría causar algún tipo de cortocircuito que podría dañar la resistencia (dibujar demasiada corriente la quemaría).
@Puffafish, es más probable que el estrés térmico se deba a que la matriz de silicio sufre una falla catastrófica (el OP describe una explosión). El dispositivo a menudo apesta a epoxi evaporado.

Respuestas (2)

El TNY264 es un circuito integrado altamente estresado (eléctricamente) que ve el voltaje de la red, probablemente parte de una fuente de alimentación auxiliar de bajo vataje que siempre está presente esperando que se presione el interruptor de encendido suave.

La causa raíz típica sería un transitorio de la red que provoque una avalancha en el MOSFET interno, lo que resultará en una corriente masiva y hará que los cables salgan disparados del chip, rompiendo el paquete, etc. Una vez que el MOSFET falla, la resistencia fusible es la siguiente, protegiendo el transformador y el cableado. .

Dado que funcionó durante mucho tiempo, es posible que no le preocupe demasiado, pero si hay algo nuevo que haya agregado a la carga eléctrica cercana (tal vez un refrigerador), podría considerar agregar un dispositivo de absorción de sobretensiones. No hay ninguna razón por la que esto no vuelva a suceder.

Sí, es parte de la fuente de alimentación de reserva. El transitorio también es sospechoso, pero ¿por qué afecta solo a este ic pero no a los otros seis SMPS en otros dispositivos?
La tolerancia real de esa parte a los transitorios puede ser menor que las otras. El MOSFET interno ve voltajes muy por encima del voltaje del bus cuando cambia. Además, como eslabón débil, una vez que fallaba, quizás ayudaba a proteger a los demás.
Por lo tanto, reemplazar el mismo número de pieza causará una falla futura, ¿verdad?
Si aparece el mismo transitorio y la parte no es mejor, entonces sí. No puedo juzgar la fuente del transitorio, aunque parece haber descartado una tormenta eléctrica. Por supuesto, podría ser un defecto de fabricación de algún tipo que debilitó ese dispositivo en particular. Nadie puede responder la causa exacta sin gastar grandes cantidades de dinero en un análisis de fallas. No perdería el tiempo tratando de aplicar ingeniería inversa a esto, ya sea agregando un pararrayos o no. Si te vuelve a pasar, replantéate.
Creo que el estrés térmico debe ser la causa de esto. El DIP de plástico que tiene una alta resistencia térmica puede, por lo tanto, someterse a esfuerzos térmicos hasta este fallo. Por lo tanto, estoy pensando en mejorar esto con extensiones de cobre en cada cable del circuito integrado con la debida tolerancia para el aislamiento de voltaje. ¿Alguna sugerencia?
Mi sugerencia es que te olvides de eso. Falló por estrés de voltaje que provocó un cortocircuito y la explosión del interior.

Bueno, tuve un problema similar causado por no enchufar el enchufe de red completamente, mi tny 264 no explotó, así que se veía bien, la TV funcionaba por un minuto y luego se detenía, luego al día siguiente solo encendía y apagaba el relé inmediatamente. Se reemplazó el problema IC TNY264 solucionado: la placa era rdenka 340 en Sharp de 42 pulgadas, la misma placa que Samsung de 42 pulgadas también con retroiluminación fluorescente, creo.

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