Il guasto secondario in un transistor a giunzione bipolare (BJT) si riferisce a un fenomeno in cui una corrente eccessiva attraverso il transistor può causare un riscaldamento localizzato e il conseguente guasto del dispositivo. Ciò si verifica quando la densità di corrente all’interno di determinate regioni del transistor supera i limiti operativi di sicurezza. Di conseguenza, il transistor può guastarsi in modo catastrofico, causando danni o distruzione permanenti. Il guasto secondario è un problema critico nei BJT di potenza utilizzati in applicazioni ad alta corrente come alimentatori, controlli motore e amplificatori RF.
Il problema della rottura secondaria nei BJT è dovuto alle limitazioni della struttura e dei materiali del transistor in condizioni di corrente elevata. Quando il transistor è soggetto a correnti superiori al massimo nominale, si verifica un riscaldamento localizzato in punti specifici all’interno del dispositivo. Questo riscaldamento può portare a una fuga termica, in cui l’aumento della temperatura riduce ulteriormente la capacità del transistor di gestire la corrente, esacerbando il guasto. Il problema del guasto secondario richiede attente considerazioni di progettazione e spesso richiede l’implementazione di misure protettive come circuiti di limitazione della corrente o dissipatori di calore.
Il secondo guasto si riferisce al guasto improvviso e catastrofico di un transistor dovuto a punti caldi termici localizzati all’interno del dispositivo. Questi punti caldi si sviluppano quando la densità di corrente supera i limiti specificati del transistor, provocando picchi di temperatura che indeboliscono o distruggono la struttura interna del transistor. Il secondo guasto si verifica in genere nei BJT di potenza che operano in condizioni di saturazione o di corrente elevata in cui il dispositivo è sottoposto a uno stress significativo. Questa modalità di guasto evidenzia l’importanza di far funzionare i BJT entro i parametri di corrente e tensione nominali per evitare danni.
La rottura di un BJT si riferisce al punto in cui il transistor cessa di funzionare correttamente e potrebbe guastarsi in modo permanente a causa di un’eccessiva corrente, tensione o dissipazione di potenza. Nel caso dei BJT, il guasto può manifestarsi come danno termico, in cui il surriscaldamento provoca modifiche irreversibili al materiale semiconduttore o alle giunzioni, con conseguente perdita di funzionalità. La tensione di rottura specifica la tensione massima che può essere applicata attraverso la giunzione collettore-emettitore prima che il transistor entri in rottura e potenzialmente si guasti.
Il limite di rottura secondaria nei BJT definisce la densità di corrente massima oltre la quale il transistor è suscettibile alla rottura secondaria. Questo limite varia a seconda della costruzione del transistor, delle proprietà del materiale e delle condizioni operative. Il superamento del limite di guasto secondario può causare un rapido degrado termico e il guasto del transistor. I progettisti devono considerare attentamente questo limite nelle applicazioni che richiedono commutazione o amplificazione ad alta corrente per garantire un funzionamento affidabile ed evitare guasti catastrofici dovuti a guasti secondari.
