MOS管输入电阻很高,为什么一遇到静电就不行了?
内容提要
MOS管是一种敏感器件,需要静电保护措施。静电和外界电磁场会干扰MOS管,导致电荷积聚和静电击穿。解决方案是采取静电保护措施和使用带保护电阻的MOS管。MOS栅源极下拉电阻提供偏置电压和泻放电阻,保护MOS管免受静电干扰。
延伸解读
高输入电阻为何反成隐患
MOS管输入电阻极高,栅源电容又极小,少量静电电荷就能在极间电容上形成高压(U=Q/C),导致击穿。这解释了为何高输入电阻在静电环境下反而成为弱点,读者需注意其敏感特性,不能因电阻高就忽视防护。
静电击穿的两种典型后果
文章指出静电击穿分电压型和功率型:电压型是栅极薄氧化层击穿形成针孔,造成栅源或栅漏短路;功率型是金属化薄膜铝条熔断,导致栅极或源极开路。这两种失效模式提示,静电损伤可能表现为短路或开路,排查故障时需留意。
防护措施的关键环节
存储运输宜用金属容器或导电材料,避免化纤织物;组装调试时工具、仪表、工作台应良好接地,操作人员不宜穿尼龙化纤衣服。焊接时电烙铁必须可靠接地,或断电利用余热焊接,并先焊接地管脚。这些细节是防止静电损坏的实际要点。
下拉电阻的双重保护作用
栅源极下拉电阻(一般10~20K)有两个作用:一是提供偏置电压,二是泻放静电。由于G-S间电阻很大,少量静电就能产生高压,下拉电阻能及时泄放电荷,避免误动作或击穿。悬空栅极很危险,实验中易爆管,因此加下拉电阻是简单有效的防护手段。
Q&A
MOS管输入电阻很高,为什么一遇到静电就容易损坏?
因为MOS管输入电阻很高,栅源极间电容又非常小,所以极易受外界电磁场或静电感应而带电。少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压(U=Q/C),从而将管子损坏。
静电击穿MOS管有哪几种类型?分别是什么现象?
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。
存储和运输MOS管时应该注意哪些防静电措施?
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。
组装和调试MOS管电路时,如何防止静电损坏?
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。
MOS管栅源极下拉电阻有什么作用?
下拉电阻有两个作用:一是为场效应管提供偏置电压;二是起到泻放电阻的作用,保护栅极G~源极S。它可以把G-S极间电容上的静电泻放掉,防止因静电积累导致的高压使场效应管误动作或击穿。
焊接MOS管时有哪些防静电注意事项?
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。