MOSFET又回來了! 靜電從何而來?

Mondo 美食 更新 2024-03-06

廣東又回到南田了! 面對如此潮濕的南方,MOSFET不禁要問:我身上的靜電從何而來?

北方氣候相對乾燥,南方濕度較小,不易產生靜電(見下圖)。

然而,這並不意味著MOSFET不會是靜態的! 那麼,這種靜電從何而來呢?

靜電放電:這是大多數器件和IC設計和製造中的頭號問題。

靜電放電(ESD)一般是人為產生的,靜電會在生產、組裝、測試、儲存和搬運過程中在人體、儀器或裝置中積聚,但部件本身也會積聚靜電。

產生靜電的方式通常有四種:人體放電(HBM)、機器放電(mm)、元件充電(CDM)和電場感測(FIM),兩種主要的測試模式通常是人體放電(HBM)和機器放電。

HBM: HBM 的行業 ESD 標準(MIL-STD-883C 方法 3015)。7、等效人體電容為100pf,等效人體電阻為15kohm)

mm:機器運動產生的靜電在接觸晶元時由引腳釋放,ESD標準eia/jesd22-a115-a),等效機器電阻為0(金屬,放電時間短,在ms或us之間),電容為100pf]。

由於等效電阻為0,因此電流非常高,此外,機器本身的導線之間有很多耦合,可能會干擾和變化。

CDM:裝置帶靜電,當與接地導體接觸時放電。

在相同的靜電電壓等級下,器件損壞程度:mm、cdm hbm、常用hbm、mm在產品規格中,電子器件的標準是HBM觸點2kV。

收到上面的陳述後,你知道為什麼MOS管要防靜電嗎?

眾所周知,MOS管是一種ESD敏感器件,具有高輸入阻抗和G-S之間的小電容,容易受到外部電磁場或靜電感應的影響。

MOSFET的靜電擊穿有兩種模式:

電壓型:G極的薄氧化層分解形成針孔,縮短了G-S極和G-D;

電源型別:金屬化薄膜鋁帶熔斷,導致 G 和 S 極開路。

絕大多數MOSFET很少暴露在易受ESD影響的環境中,但在某些應用中,MOSFET會在GS之間增加ESD保護器,以提高其ESD保護能力。

然而,現在大多數MOSFET都不是那麼容易擊穿的,尤其是大功率VMOS,它們通常受到二極體保護,並且具有較大的柵極電容以感應高電壓。 一些CMOS器件增加了IO埠保護,但不要用手直接接觸CMOS器件的引腳,這樣會導致可焊性差。

靜電放電

形成的是短期大電流,放電脈衝的時間常數一般遠小於器件散熱的時間常數。

當靜電放電電流流過PN結時,會產生較大的瞬時功率密度,並形成區域性過熱,甚至超過材料本身的溫度(矽的熔點為1410),這將導致PN結短路並使器件失效。

功率密度越低,裝置越不容易損壞。

與其他器件相比,MOS電晶體的ESD靈敏度略高。 然而,ESD是隨機的,即使產生了ESD,也不一定會擊穿MOS管。

溶液

貯存運輸時,最好用金屬容器或導電材料包裝,避免化纖物品;

裝配除錯時,工具、儀器、工作台應接地良好,操作人員應避免穿尼龍、化纖服造成靜電干擾;

MOS電晶體由電壓驅動,懸浮的G極易受到外界干擾而使MOS導通,外部干擾訊號對G-S結電容進行充電。 G懸架非常危險,很容易引起管道爆裂。 讓G極接乙個下拉電阻接地,外界干擾訊號不會直通,一般這個柵極電阻可以是10-20K。

這個柵極電阻的作用之前也提到過:

偏置電壓提供給 MOS。

它起著洩放電阻器的作用。

這就是本期的全部內容,謝謝**

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