解析静电对MOS管的危害及其应对方法

时间： 2024-04-17 来源：台懋科技公众号

代理服务

技术支持

现货查询

批量订货

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。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由出山转载自台懋科技公众号，原文标题为:静电对MOS管的危害及其如何应对！，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

开关电源MOS管的8大损耗计算及6大选型原则

在器件设计选择过程中需要对MOSFET的工作过程损耗进行先期计算（所谓先期计算是指在没能够测试各工作波形的情况下，利用器件规格书提供的参数及工作电路的计算值和预计波形，套用公式进行理论上的近似计算）。本文介绍开关电源MOS的8大损耗计算与选型原则。

2024-06-27 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

4种常见的MOS管驱动电路

MOS管因为其导通内阻低，开关速度快，因此被广泛应用在开关电源上。而用好一个MOS管，其驱动电路的设计就很关键。本文分享几种常用的驱动电路。

2024-05-29 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

介绍MOS管结构构造、特点及实用电路

MOS管的英文全称叫MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor），即金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应管中的绝缘栅型。因此，MOS管有时被称为绝缘栅场效应管。本文就结构构造、特点、实用电路等几个方面用工程师的话简单描述。

2024-09-12 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

场效应晶体管技术解析，JFET与MOSFET的原理、区别及应用

FET分为JFET（结型场效应晶体管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。两者都主要用于集成电路，并且在工作原理上非常相似，但是它们的组成略有不同。让我们详细认识下两者。

2024-04-20 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

台懋半导体TMG130N06LP应用于600W逆变器，瞬间电流可达130A

台懋半导体TMG130N06LP采用SGT工艺，产品响应速度快，耐涌能力高，峰值IDM可以达481A ；内阻低，可有效降低产品温度和延长电池使用的时长；产品结温范围在-55%-150%，适用环境宽广。主要运用在逆变器低压升压部分。

2024-11-27 - 应用方案代理服务技术支持现货查询批量订货

大功率扫地机器人性能升级的优选方案——台懋MOS管TM50G03NF，具备较低导通电阻，IDM可达150A

在大功率扫地机器人的核心部件——直流无刷电机中，MOS管不仅起到了关键的开关作用，还通过PWM调速、过流保护等功能提高了电机的性能和可靠性。台懋科技是一家专注于中低压MOS的公司，其TM50G03NF在三相驱动器有导通电阻较低、高电流承载能力、100%UIS测试、100%Rg测试、结温范围在-55%~175%等优势。