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  • MOSFET回南天怎么還有靜電
    • 發布時間:2024-12-19 18:40:22
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    南方潮濕不易產生靜電,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:
    是絕大多數器件、IC設計與制造的頭號難題。
    靜電放電(ESD: Electrostatic Discharge),一般是人為產生的,在生產、組裝、測試、存放以及搬運的過程中,靜電會累積在人體、儀器或設備當中,然而元器件本身也會累積靜電。
    靜電產生的方式通常分為四種:人體放電(HBM)、機器放電(MM)、元件充電(CDM)、電場感應(FIM),通常以人體放電(HBM)、機器放電這兩種為主要測試模式。
    MOSFET 靜電
    HBM:業界對HBM的ESD標準(MIL- STD-883C method 3015.7,等效人體電容為100pF,等效人體電阻為1.5Kohm)
    MM:機器移動產生的靜電觸碰芯片時由pin腳釋放,ESD標準【(EIA/JESD22-A115-A),等效機器電阻為0(金屬,且放電時間較短,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,此外機器本身存在很多導線之間的耦合作用,電流會因此受到干擾進而變化。
    CDM:器件帶靜電后接觸一個接地的導體發生放電。
    在同樣的靜電電壓等級下,器件損傷程度:MM>CDM>HBM,產品規格書常見HBM、MM,電子器件標準為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而帶電。
    MOSFET靜電擊穿有兩種模式:
    電壓型:G極的薄氧化層發生擊穿形成針孔,使G-S極/G-D之間短路;
    功率型:金屬化薄膜鋁條被熔斷,導致G極/S極開路。
    絕大部分MOSFET很少暴露在容易產生ESD的環境里,但在部分應用里,MOSFET會專門在GS之間增加一個ESD保護器提高它的靜電防護能力。
    不過,現在大多數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,并且其柵極電容較大,感應不出高壓。有些CMOS器件內部增加了IO口保護,不過也不能用手直接接觸CMOS器件的管腳,會導致可焊性變差。
    MOSFET 靜電
    靜電放電
    所形成的是短時的大電流,放電脈沖的時間常數一般遠小于器件散熱的時間常數。
    當靜電放電電流流經pn結時,會產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1410℃),這將導致pn結短路,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。但ESD具有隨機性,就算產生ESD,也未必一定會把MOS管擊穿。
    解決方案
    在存儲和運輸時,最好用金屬容器或者導電材料包裝,避免化纖物品;
    組裝、調試時,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、化纖衣類導致靜電干擾;
    MOS管是電壓驅動型,懸空的G極易受外部干擾讓MOS導通,外部干擾信號對G-S結電容充電。G懸空是很危險的,容易造成爆管。讓G極接個下拉電阻對地,外部干擾信號就不會直通了,一般這個柵極電阻可以在10-20K。
    這個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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