A quebra secundária em um transistor de junção bipolar (BJT) refere-se a um fenômeno em que a corrente excessiva através do transistor pode causar aquecimento localizado e subsequente quebra do dispositivo. Isso ocorre quando a densidade de corrente em certas regiões do transistor excede os limites operacionais seguros. Como resultado, o transistor pode falhar catastroficamente, levando a danos permanentes ou destruição. A quebra secundária é uma preocupação crítica em BJTs de potência usados em aplicações de alta corrente, como fontes de alimentação, controles de motores e amplificadores de RF.
O problema de ruptura secundária em BJTs surge devido às limitações da estrutura e dos materiais do transistor sob condições de alta corrente. Quando o transistor é submetido a correntes além do seu máximo nominal, ocorre aquecimento localizado em pontos específicos do dispositivo. Esse aquecimento pode levar à fuga térmica, onde o aumento da temperatura reduz ainda mais a capacidade do transistor de lidar com a corrente, agravando a quebra. O problema de avaria secundária exige considerações cuidadosas de projeto e muitas vezes requer a implementação de medidas de proteção, como circuitos limitadores de corrente ou dissipadores de calor.
A segunda falha refere-se à falha abrupta e catastrófica de um transistor devido a pontos quentes térmicos localizados dentro do dispositivo. Esses pontos quentes se desenvolvem quando a densidade de corrente ultrapassa os limites especificados do transistor, causando picos de temperatura que enfraquecem ou destroem a estrutura interna do transistor. A segunda falha normalmente ocorre em BJTs de potência operando em condições de saturação ou de alta corrente, onde o dispositivo sofre estresse significativo. Este modo de falha destaca a importância de operar os BJTs dentro de seus parâmetros nominais de corrente e tensão para evitar danos.
A quebra de um BJT refere-se ao ponto em que o transistor deixa de funcionar corretamente e pode falhar permanentemente devido ao excesso de corrente, tensão ou dissipação de energia. No caso dos BJTs, a quebra pode se manifestar como dano térmico, onde o superaquecimento causa alterações irreversíveis no material semicondutor ou nas junções, levando à perda de funcionalidade. A tensão de ruptura especifica a tensão máxima que pode ser aplicada através da junção coletor-emissor antes que o transistor entre em ruptura e potencialmente falhe.
O limite de ruptura secundária em BJTs define a densidade máxima de corrente além da qual o transistor é suscetível à ruptura secundária. Este limite varia dependendo da construção do transistor, das propriedades do material e das condições de operação. Exceder o limite de ruptura secundário pode causar rápida degradação térmica e falha do transistor. Os projetistas devem considerar cuidadosamente esse limite em aplicações que exigem comutação ou amplificação de alta corrente para garantir uma operação confiável e evitar falhas catastróficas devido a falhas secundárias.
