一、MOS管靜電擊穿原理
MOS管輸入電阻極高,柵-源極間電容極小,易受外界電磁場(chǎng)或靜電感應(yīng)帶電。依公式U=Q/C,少量電荷能在極間電容上形成高電壓,損壞管子。靜電強(qiáng)烈時(shí),電荷難泄放,致靜電擊穿。靜電擊穿分兩類:電壓型是柵極薄氧化層擊穿,現(xiàn)針孔,使柵極與源極或漏極短路;功率型是金屬化薄膜鋁條熔斷,致柵極或源極開路。JFET管輸入電阻雖低于MOS管,但同屬高輸入電阻器件,靜電防護(hù)需重視。




二、靜電擊穿原因剖析及解決策略
(一)原因
MOS管輸入電阻高、柵源極間電容小,易感應(yīng)帶電。雖輸入端有抗靜電措施,但防護(hù)有限。
(二)解決措施
存儲(chǔ)運(yùn)輸防護(hù):存儲(chǔ)運(yùn)輸時(shí),用金屬容器或?qū)щ姴牧习b,避免接觸易產(chǎn)生靜電高壓的化工材料及化纖織物。
組裝調(diào)試規(guī)范:工具、儀表、工作臺(tái)應(yīng)良好接地。操作人員避免穿尼龍、化纖衣物,接觸集成塊前先接地。矯直彎曲或焊接時(shí),設(shè)備必須可靠接地。
電路設(shè)計(jì)優(yōu)化:MOS電路輸入端保護(hù)二極管導(dǎo)通電流容限一般為1mA,遇過大瞬態(tài)輸入電流(超10mA)時(shí),需串接輸入保護(hù)電阻,可選用內(nèi)部有保護(hù)電阻的MOS管。
焊接注意事項(xiàng):焊接時(shí)電烙鐵必須可靠接地,以防漏電擊穿器件輸入端。通常斷電后利用電烙鐵余熱焊接,先焊接地管腳。
柵極電阻配置:MOS是電壓驅(qū)動(dòng)元件,電壓敏感。懸空的G極易受外部干擾導(dǎo)通,G極接10-20K下拉電阻可旁路干擾信號(hào)。此柵極電阻能為場(chǎng)效應(yīng)管提供偏置電壓,還能瀉放G-S極間靜電,防止高壓致誤動(dòng)作或擊穿。
三、MOS管靜電擊穿深入分析
靜電放電使MOS管柵極與源/漏極間產(chǎn)生高電場(chǎng)強(qiáng)度,氧化層內(nèi)電子穿越氧化層形成通道,引發(fā)漏電流。具體分兩種類型:
反向擊穿:施加反向電壓于柵極與源/漏極間,電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大時(shí),氧化層電子穿越氧化層,形成導(dǎo)通通道,漏電流增加。
通道擊穿:源和漏極間施加足夠高正向電壓,電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大,氧化層電子穿越氧化層,連接源和漏極,短路通道,漏電流增加。
四、防止MOS擊穿的有效措施
增加氧化層厚度:此舉可提高擊穿電壓,降低擊穿風(fēng)險(xiǎn),但會(huì)犧牲設(shè)備性能,因厚氧化層減小柵極控制通道效率。
采用防擊穿設(shè)計(jì):現(xiàn)代MOS器件運(yùn)用特殊結(jié)構(gòu)與材料的防擊穿設(shè)計(jì),提升抗擊穿能力。
運(yùn)用靜電保護(hù)器件:GS電阻能保護(hù)MOS管免受靜電擊穿。它連接?xùn)艠O與源極,限制柵極電壓上升速度,削弱靜電放電影響,不過也可能影響設(shè)備性能。
〈烜芯微/XXW〉專業(yè)制造二極管,三極管,MOS管,橋堆等,20年,工廠直銷省20%,上萬家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用,專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品,如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯(lián)系下方的聯(lián)系號(hào)碼或加QQ/微信,由我們的銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)以及產(chǎn)品介紹
〈烜芯微/XXW〉專業(yè)制造二極管,三極管,MOS管,橋堆等,20年,工廠直銷省20%,上萬家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用,專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品,如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯(lián)系下方的聯(lián)系號(hào)碼或加QQ/微信,由我們的銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)以及產(chǎn)品介紹
聯(lián)系號(hào)碼:18923864027(同微信)
QQ:709211280