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    • 發布時間:2025-07-04 18:17:57
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    場效應管的靜電擊穿,mos管靜電擊穿原因介紹
    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,易受外界電磁場或靜電感應帶電。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。靜電強烈時,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,靜電防護需重視。
    場效應管的靜電擊穿
    場效應管的靜電擊穿
    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,易感應帶電。雖輸入端有抗靜電措施,但防護有限。
    (二)解決措施
    存儲運輸防護:存儲運輸時,用金屬容器或導電材料包裝,避免接觸易產生靜電高壓的化工材料及化纖織物。
    組裝調試規范:工具、儀表、工作臺應良好接地。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,設備必須可靠接地。
    電路設計優化:MOS電路輸入端保護二極管導通電流容限一般為1mA,遇過大瞬態輸入電流(超10mA)時,需串接輸入保護電阻,可選用內部有保護電阻的MOS管。
    焊接注意事項:焊接時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是電壓驅動元件,電壓敏感。懸空的G極易受外部干擾導通,G極接10-20K下拉電阻可旁路干擾信號。此柵極電阻能為場效應管提供偏置電壓,還能瀉放G-S極間靜電,防止高壓致誤動作或擊穿。
    三、MOS管靜電擊穿深入分析
    靜電放電使MOS管柵極與源/漏極間產生高電場強度,氧化層內電子穿越氧化層形成通道,引發漏電流。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,電場強度足夠大時,氧化層電子穿越氧化層,形成導通通道,漏電流增加。
    通道擊穿:源和漏極間施加足夠高正向電壓,電場強度足夠大,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,降低擊穿風險,但會犧牲設備性能,因厚氧化層減小柵極控制通道效率。
    采用防擊穿設計:現代MOS器件運用特殊結構與材料的防擊穿設計,提升抗擊穿能力。
    運用靜電保護器件:GS電阻能保護MOS管免受靜電擊穿。它連接柵極與源極,限制柵極電壓上升速度,削弱靜電放電影響,不過也可能影響設備性能。
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