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  • MOSFET回南天怎么還有靜電
    • 發(fā)布時(shí)間:2024-12-19 18:40:22
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    南方潮濕不易產(chǎn)生靜電,但MOSFET等器件仍可能受靜電影響。靜電放電是器件制造和使用的難題,MOSFET是ESD敏感器件,需采取防靜電措施。ESD具有隨機(jī)性,可通過金屬容器包裝、良好接地、避免化纖物品等方式減少靜電干擾
    不過,這可不代表MOSFET就不會靜電!那么,這靜電到底從何而來?
    靜電放電:
    是絕大多數(shù)器件、IC設(shè)計(jì)與制造的頭號難題。
    靜電放電(ESD: Electrostatic Discharge),一般是人為產(chǎn)生的,在生產(chǎn)、組裝、測試、存放以及搬運(yùn)的過程中,靜電會累積在人體、儀器或設(shè)備當(dāng)中,然而元器件本身也會累積靜電。
    靜電產(chǎn)生的方式通常分為四種:人體放電(HBM)、機(jī)器放電(MM)、元件充電(CDM)、電場感應(yīng)(FIM),通常以人體放電(HBM)、機(jī)器放電這兩種為主要測試模式。
    MOSFET 靜電
    HBM:業(yè)界對HBM的ESD標(biāo)準(zhǔn)(MIL- STD-883C method 3015.7,等效人體電容為100pF,等效人體電阻為1.5Kohm)
    MM:機(jī)器移動產(chǎn)生的靜電觸碰芯片時(shí)由pin腳釋放,ESD標(biāo)準(zhǔn)【(EIA/JESD22-A115-A),等效機(jī)器電阻為0(金屬,且放電時(shí)間較短,在ms或者us之間),電容為100pF】。
    由于等效電阻為0,因此電流很大,此外機(jī)器本身存在很多導(dǎo)線之間的耦合作用,電流會因此受到干擾進(jìn)而變化。
    CDM:器件帶靜電后接觸一個(gè)接地的導(dǎo)體發(fā)生放電。
    在同樣的靜電電壓等級下,器件損傷程度:MM>CDM>HBM,產(chǎn)品規(guī)格書常見HBM、MM,電子器件標(biāo)準(zhǔn)為HBM接觸2KV。
    接以上陳述以后,知道MOS管為何要防靜電嗎?
    我們知道,MOS管是一個(gè)ESD敏感器件,本身輸入阻抗很高,其G-S之間的電容又很小,易受到外界電磁場或靜電感應(yīng)而帶電。
    MOSFET靜電擊穿有兩種模式:
    電壓型:G極的薄氧化層發(fā)生擊穿形成針孔,使G-S極/G-D之間短路;
    功率型:金屬化薄膜鋁條被熔斷,導(dǎo)致G極/S極開路。
    絕大部分MOSFET很少暴露在容易產(chǎn)生ESD的環(huán)境里,但在部分應(yīng)用里,MOSFET會專門在GS之間增加一個(gè)ESD保護(hù)器提高它的靜電防護(hù)能力。
    不過,現(xiàn)在大多數(shù)MOSFET都沒那么容易擊穿,尤其是大功率VMOS,一般都有二極管保護(hù),并且其柵極電容較大,感應(yīng)不出高壓。有些CMOS器件內(nèi)部增加了IO口保護(hù),不過也不能用手直接接觸CMOS器件的管腳,會導(dǎo)致可焊性變差。
    MOSFET 靜電
    靜電放電
    所形成的是短時(shí)的大電流,放電脈沖的時(shí)間常數(shù)一般遠(yuǎn)小于器件散熱的時(shí)間常數(shù)。
    當(dāng)靜電放電電流流經(jīng)pn結(jié)時(shí),會產(chǎn)生很大的瞬間功率密度,并形成局部過熱,甚至超過材料本身的溫度(硅的熔點(diǎn)1410℃),這將導(dǎo)致pn結(jié)短路,使器件失效。
    功率密度越小,器件越不容易受到損壞。
    相對其它器件,MOS管的ESD敏感度要高一點(diǎn)。但ESD具有隨機(jī)性,就算產(chǎn)生ESD,也未必一定會把MOS管擊穿。
    解決方案
    在存儲和運(yùn)輸時(shí),最好用金屬容器或者導(dǎo)電材料包裝,避免化纖物品;
    組裝、調(diào)試時(shí),工具、儀表和工作臺需做到良好接地,操作人員要避免穿著尼龍、化纖衣類導(dǎo)致靜電干擾;
    MOS管是電壓驅(qū)動型,懸空的G極易受外部干擾讓MOS導(dǎo)通,外部干擾信號對G-S結(jié)電容充電。G懸空是很危險(xiǎn)的,容易造成爆管。讓G極接個(gè)下拉電阻對地,外部干擾信號就不會直通了,一般這個(gè)柵極電阻可以在10-20K。
    這個(gè)柵極電阻的作用之前也有提到過:
    為MOS提供偏置電壓
    起到泄放電阻的作用
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