解析静电对MOS管的危害及其应对方法
静电对MOS管的危害是什么？又该如何应对？本文中台懋来为大家解析一二，希望对各位工程师朋友有所帮助。
静电的基本物理特征为：
1、有吸引或排斥的力量。
2、有电场存在，与大地有电位差。
3、会产生放电电流。
静电（ESD）一般会对电子元件造成以下三种情形的影响：
1、元件吸附灰尘，改变线路间的阻抗，影响元件的功能和寿命。
2、因电场或电流破坏元件绝缘层和导体，使元件不能工作(完全破坏)。
3、因瞬间的电场软击穿或电流产生过热，使元件受伤，虽然仍能工作，但是寿命受损。
总结：
所以ESD对MOS管的损坏可能是一，三两种情况，并不一定每次都是第二种情况。
上述这三种情况中，如果元件完全破坏，必能在生产及品质测试中被察觉而排除，影响较少。
如果元件轻微受损，在正常测试中不易被发现，在这种情形下，常会因经过多次加工，甚至已在使用时，才被发现破坏，不但检查不易，而且损失亦难以预测。静电对电子元件产生的危害不亚于严重火灾和爆炸事故的损失。
其次MOS管一个ESD敏感器件，它本身的输入电阻很高，而栅-源极间电容又非常小，所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电，又因在静电较强的场合难于泄放电荷，容易引起静电击穿。
静电击穿有两种方式：
1、电压型，即栅极的薄氧化层发生击穿，形成针孔，使栅极和源极间短路，或者使栅极和漏极间短路。
2、功率型，即金属化薄膜铝条被熔断，造成栅极开路或者是源极开路。
MOS管被击穿的原因及解决方案
第一、MOS管本身的输入电阻很高，而栅源极间电容又非常小，所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电，而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压（U=Q/C），将管子损坏。
虽然MOS输入端有抗静电的保护措施，但仍需小心对待，在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装，不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。
组装、调试时，工具、仪表、工作台等均应良好接地。要防止操作人员的静电干扰造成的损坏，如不宜穿尼龙、化纤衣服，手或工具在接触集成块前最好先接一下地。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时，使用的设备必须良好接地。
第二、MOS电路输入端的保护二极管，其通时电流容限一般为1mA，在可能出现过大瞬态输入电流（超过10mA）时，应串接输入保护电阻。而在初期设计时没有加入保护电阻，所以这也是MOS管可能击穿的原因，而通过选择一个内部有保护电阻的MOS管应可防止此种失效的发生。
还有由于保护电路吸收的瞬间能量有限，太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路失去作用。所以焊接时电烙铁必须可靠接地，以防漏电击穿器件输入端，一般使用时，可断电后利用电烙铁的余热进行焊接，并先焊其接地管脚。
MOS是电压驱动元件，对电压很敏感，悬空的G很容易接受外部干扰使MOS导通，外部干扰信号对G-S结电容充电，这个微小的电荷可以储存很长时间。
在试验中G悬空很危险，很多就因为这样爆管，G接个下拉电阻对地，旁路干扰信号就不会直通了，一般可以10~20K。
这个电阻称为栅极电阻，作用1：为场效应管提供偏置电压；作用2：起到泻放电阻的作用（保护栅极G~源极S）。
第一个作用好理解。这里解释一下第二个作用的原理：保护栅极G~源极S：场效应管的G-S极间的电阻值是很大的，这样只要有少量的静电就能使它的G-S极间的等效电容两端产生很高的电压。
如果不及时把这些少量的静电泻放掉，两端的高压就有可能使场效应管产生误动作，甚至有可能击穿其G-S极；这时栅极与源极之间加的电阻就能把上述的静电泻放掉，从而起到了保护场效应管的作用。
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|
产品型号
|
品类
|
封装
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MOSFET Type
|
VDS (V)
|
VGS (V)
|
Vth typ.(V)
|
ID (A)
|
Ciss (PF)
|
|
TM02N02I
|
MOSFET
|
SOT-23
|
N
|
20
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±10
|
0.7
|
2.3
|
124
|
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