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2023-12-05 108 次

MOS管输入电阻很高,为什么一遇到静电就不行了

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。

MOS

静电击穿一般分为两种类型:
一是电压型,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;
二是功率型,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,其导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。因此应用时可选择一个内部有保护电阻的MOS管应。

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,以防漏电击穿器件的输入端,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栅源(G-S)极下拉电阻有什么作用?
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。

MOS栅源(G-S)电路图

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他的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,他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。

力汕ESD模拟器(静电放电发生器或静电枪)符合IEC 61000-4-2,  EN61000-4-2,  ISO10605, GB/T17626.2, GB/T17215.301和GB/T17215.322等标准要求。

静电放电发生器,静电模拟发生器

ESD61000-2_静电放电发生器

ESD发生器是为评定电气和电子设备经受静电放电时的抗扰度性能而设计的。ESD61000-2/ESD61000-2A采用LCD显示屏可以中英文切换(注:金属支架需要额外的费用)。

静电放电发生器(静电放电模拟器)的最高静电电压可以高达30 kv,足以满足标准最严格的防静电等级电压要求(4级空气放电静电的电压要求为15 KV)。 静电放电测试仪可用于大多数电气和电子设备的静电放电测试,并且还可以确保测试的可比性和可重复性。

 

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