mos管靜電擊穿原因,mos管防靜電措施-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2025-02-24
靜電放電（ESD）是指電荷在物體間快速轉(zhuǎn)移而引發(fā)的電流流動(dòng)。在電子元件和電路中，靜電放電可能由于摩擦、接觸等原因?qū)е挛矬w帶電。
MOS管對(duì)靜電敏感的原因：
絕緣層薄，承受高電壓的能力差。
高輸入阻抗使其對(duì)電壓變化敏感。
靜電放電會(huì)在短時(shí)間內(nèi)施加過(guò)高的電壓，導(dǎo)致絕緣層擊穿。
絕緣層脆弱：MOS管的絕緣層通常很?。◣讉€(gè)納米到幾百納米），對(duì)電壓的承受能力較低，容易在靜電放電時(shí)被擊穿。
高輸入阻抗：MOS管的輸入阻抗非常高（通常在MΩ級(jí)別），對(duì)小電壓變化非常敏感，即使是微小的靜電電壓也可能導(dǎo)致柵極下方的電場(chǎng)發(fā)生變化，進(jìn)而影響通道的導(dǎo)電性。
對(duì)MOS管的影響
瞬態(tài)高壓：靜電放電時(shí)，瞬間產(chǎn)生的電壓可以高達(dá)幾千伏。這種瞬態(tài)高壓會(huì)導(dǎo)致MOS管的柵極絕緣層瞬間承受過(guò)高的電場(chǎng)強(qiáng)度。
擊穿效應(yīng)：當(dāng)靜電電壓超過(guò)絕緣層的擊穿電壓（通常為幾十到幾百伏），絕緣層會(huì)發(fā)生擊穿，形成導(dǎo)電路徑。這會(huì)導(dǎo)致柵極短路、漏極和源極之間短路，最終損壞器件。
由于MOS管輸入電阻高、柵源極間電容小，少量電荷就能在極間電容上形成高電壓（U=Q/C），進(jìn)而損壞管子。在存儲(chǔ)和運(yùn)輸時(shí)，最好使用金屬容器或?qū)щ姴牧线M(jìn)行包裝，避免放置在易產(chǎn)生靜電高壓的化工材料或化纖織物中。
在組裝、調(diào)試過(guò)程中，工具、儀表、工作臺(tái)等都要良好接地。操作人員應(yīng)避免穿著尼龍、化纖衣服，手或工具接觸集成塊前先接地。對(duì)器件引線進(jìn)行矯直彎曲或人工焊接時(shí)，所用設(shè)備也必須接地良好。
另一方面，MOS電路輸入端的保護(hù)二極管導(dǎo)通時(shí)電流容限一般為1mA。當(dāng)可能出現(xiàn)超過(guò)10mA的過(guò)大瞬態(tài)輸入電流時(shí)，應(yīng)串接輸入保護(hù)電阻。在應(yīng)用中，可選擇內(nèi)部有保護(hù)電阻的MOS管。
另外，由于保護(hù)電路吸收瞬間能量有限，過(guò)大的瞬間信號(hào)和過(guò)高的靜電電壓會(huì)使保護(hù)電路失效。因此，焊接時(shí)電烙鐵要可靠接地，防止漏電擊穿器件輸入端。一般操作時(shí)，可斷電后利用電烙鐵余熱焊接，并先焊接地管腳。
MOS管作為電壓驅(qū)動(dòng)元件，對(duì)電壓極為敏感。懸空的柵極（G）很容易受到外部干擾而使MOS導(dǎo)通，外部干擾信號(hào)會(huì)對(duì)G-S結(jié)電容充電，且這個(gè)微小電荷能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存。在實(shí)驗(yàn)中，G極懸空存在很大風(fēng)險(xiǎn)，容易導(dǎo)致爆管。
在G極與地之間接入一個(gè)10-20K的下拉電阻，即柵極電阻。它有兩個(gè)重要作用：一是為場(chǎng)效應(yīng)管提供偏置電壓；二是起到瀉放電阻的作用，保護(hù)柵極G-源極S。由于場(chǎng)效應(yīng)管G-S極間電阻很大，少量靜電就能在等效電容兩端產(chǎn)生高電壓。若不及時(shí)瀉放靜電，高壓可能使場(chǎng)效應(yīng)管誤動(dòng)作甚至擊穿G-S極。而柵極與源極間的電阻能將靜電瀉放掉，從而保護(hù)場(chǎng)效應(yīng)管。
導(dǎo)電材料包裝：在存儲(chǔ)和運(yùn)輸中使用金屬容器或?qū)щ姴牧习bMOS管，避免放在易產(chǎn)生靜電的環(huán)境中。
接地：將MOS管的柵極接地，避免其懸空，以防止靜電積累。
并聯(lián)電阻：在Vgs之間并聯(lián)一個(gè)電阻，起到放電電阻的作用，釋放電荷。
放置穩(wěn)壓二極管：在Vgs之間放置穩(wěn)壓二極管，以防止外部靜電或高壓損壞。
使用ESD保護(hù)電路：包括接地、屏蔽和連接等措施。接地通過(guò)將人體或設(shè)備與大地直接相連來(lái)消除靜電積累；屏蔽是通過(guò)在電路板上設(shè)置金屬網(wǎng)等金屬物體來(lái)防止外界干擾信號(hào)進(jìn)入電路板內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電壓；連接則是利用導(dǎo)通電阻小的導(dǎo)線將兩個(gè)導(dǎo)電體連接起來(lái)，使電流能夠順利通過(guò)而不會(huì)產(chǎn)生電火花或電弧。
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