Чувствительны ли к статическим дискам МОП-транзисторы?

17

КМОП-входы на микроконтроллерах и других микросхемах могут быть повреждены разрядами электростатического заряда. Может ли затвор большого дискретного MOSFET (2N7000, IRF9530 и т. Д.) Быть поврежден разрядами электростатического заряда?

mosfet esd Томас О
источник
2
Обычные BJT также чувствительны к электростатическим разрядам, особенно высокочастотным устройствам.
Леон Хеллер
1
Вопрос был о МОП-транзисторах. Приятно знать, что BJT чувствительны, но это не отвечает на вопрос.
Кевин Вермеер
2
Нет сомнений, что дискретные МОП-транзисторы очень чувствительны к ОУР. Тем не менее, интересный вопрос, являются ли большие MOSFET менее чувствительными. Думаю, да, но у меня нет цифр, чтобы доказать это.
AndreKR
2
Я упоминал об этом на случай, если люди подумают, что полевые МОП-транзисторы являются единственными дискретными устройствами, которые могут быть повреждены от электростатического разряда.
Леон Хеллер

Ответы:

15

Да. Я использовал полевые МОП-транзисторы, которые имели проводящую резиновую ленту вокруг штырьков, чтобы защитить затвор (и) закорачиванием штифтов, которые будут удалены после пайки. (TO-39, IIRC)

stevenvh
источник
5
Очень верно. Я видел много BSS84, BSS123 и тому подобное. Они намного более чувствительны, чем интегральные схемы, потому что интегральные схемы обычно имеют защитные диоды на входах и выходах, а дискретные МОП-транзисторы - нет. Кроме того, поврежденные МОП-транзисторы с малым сигналом часто не выходят из строя очевидным образом, а лишь немного ухудшаются (хотя этого достаточно, чтобы вызвать проблемы позже). Я не сомневаюсь, что то же самое относится и к большим полевым МОП-транзисторам, поскольку их структура похожа на множество маленьких полевых МОП-транзисторов параллельно. Однако большие МОП-транзисторы имеют более высокую паразитную емкость, которая действует как несколько лучшая защита: для поднятия напряжения требуется больше (разряда) заряда.
зебонавт
12

Любой полевой МОП-транзистор вне цепи будет чрезвычайно чувствительным к электростатическому разряду, так как один шип на затворе поднимает его напряжение выше максимума, и он будет мертвым. МОП-транзисторы в цепях очень часто имеют явную защиту (стабилитроны на затворах или зажимные диоды в драйверах) и другие случайные защиты от электростатического разряда, такие как понижение напряжения или, возможно, увеличение емкости.

Если говорить о том, что «большие (и / или) дискретные MOSFET менее чувствительны», то это по двум причинам:

  1. Оксид затвора, вероятно, будет толще и потребует больше напряжения для пробоя (хотя входные линии на микросхеме, вероятно, также слишком усилены), и
  2. Емкость затвора будет значительно больше, поэтому для создания смертельного напряжения потребуется гораздо больше заряда.

В схеме наиболее распространенными видами отказа (по моему опыту) являются индуктивные всплески на выводе истока, уносящих затвор, или те, что на сливе, которые могут привести к фатальной аварии лавины. Я не думаю, что когда-либо положительно идентифицировал отказ dV / dt, когда напряжение на МОП-транзисторе происходит так быстро, что паразитные емкости между стоком-затвором могут включать МОП-транзистор, вызывая бывает.

Тем не менее, если вы хорошо заземлите свой источник и взорвете ворота прямо у пакета с помощью ESD-пистолета 11, вы сможете убить его. Пользователи не должны быть в состоянии засунуть свои грязные маленькие руки на линии ворот, потому что они могли просто перетасовать свои шерстяные носки вдоль полиэфирного ковра, но если они могут по какой-то причине (???), Зенер должен защищать почти все.

Ник Т
источник
Это просто изолятор затвора, который ломается, или сам канал может быть поврежден от электростатического разряда на источнике / стоке?
rdtsc
1
Это также область источника стока, см., Например, google.at/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://…
Junius
3

Да, конечно.

Я сделал ошибку, поместив 2N7000 в свои проекты раньше, и работал над ними в средах, которые не были хорошо защищены от электростатических разрядов. Я уничтожил буквально десятки 2N7000, делающих это.

Ключевой вопрос для меня - «насколько» защита необходима в проектах. Специально для производства при добавлении защиты стоит денег.

SpiRail
источник
Я чувствую твою боль! Я думаю, что в настоящее время уничтожаю около 1 в 3 2N7000. Я еще не до конца уверен в источнике электростатического заряда, вполне может быть моим паяльником. electronics.stackexchange.com/questions/323890/…
svenema
2

В конце ссылки, сделанной VISHAY, имеется второй источник 2n7000 с символом «KL», который полностью защищен.


источник
2
Полностью защищен? Техническое описание говорит (очень важное место) 2000V, что довольно много для FET, но это только класс 1С по модели тела человека.
Кевин Вермеер
Знаете ли вы о других аналогично защищенных MOSFET? Оба Vishay 2N7000KL и BS170KL не доступны в Нидерландах (Farnell предлагает 2N7000BU в качестве замены, но, похоже, это обычный 2N7000). Я ищу пакет с тремя булавками через отверстие ...
svenema