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MOS管被擊穿的原因及解決方案
文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2024/5/14 10:16:00
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mos管是金屬(metal)—氧化物(oxide)—半導體(semiconductor)場(chǎng)效應晶體管,或者稱(chēng)是金屬—絕緣體(insulator)—半導體。MOS管的source和drain是可以對調的,他們都是在P型backgate中形成的N型區。在多數情況下,這個(gè)兩個(gè)區是一樣的,即使兩端對調也不會(huì )影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱(chēng)的。

mos管定義

雙極型晶體管把輸入端電流的微小變化放大后,在輸出端輸出一個(gè)大的電流變化。雙極型晶體管的增益就定義為輸出輸入電流之比(beta)。另一種晶體管,叫做場(chǎng)效應管(FET),把輸入電壓的變化轉化為輸出電流的變化。FET的增益等于它的transconductance, 定義為輸出電流的變化和輸入電壓變化之比。市面上常有的一般為N溝道和P溝道,詳情參考右側圖片(N溝道耗盡型MOS管)。而P溝道常見(jiàn)的為低壓mos管。


N溝道mos管符號

場(chǎng)效應管通過(guò)投影一個(gè)電場(chǎng)在一個(gè)絕緣層上來(lái)影響流過(guò)晶體管的電流。事實(shí)上沒(méi)有電流流過(guò)這個(gè)絕緣體,所以FET管的GATE電流非常小。普通的FET用一薄層二氧化硅來(lái)作為GATE極下的絕緣體。這種晶體管稱(chēng)為金屬氧化物半導體(MOS)晶體管,或,金屬氧化物半導體場(chǎng)效應管(MOSFET)。因為MOS管更小更省電,所以他們已經(jīng)在很多應用場(chǎng)合取代了雙極型晶體管。


P溝道mos管符號

MOS管被擊穿的原因及解決方案如下:

、MOS管本身的輸入電阻很高,而柵-源極間電容又非常小,所以極易受外界電磁場(chǎng)或靜電的感應而帶電,而少量電荷就可在極間電容上形成相當高的電壓(U=Q/C),將管子損壞。雖然MOS輸入端有抗靜電的保護措施,但仍需小心對待,在存儲和運輸中用金屬容器或者導電材料包裝,不要放在易產(chǎn)生靜電高壓的化工材料或化纖織物中。組裝、調試時(shí),工具、儀表、工作臺等均應良好接地。要防止操作人員的靜電干擾造成的損壞,如不宜穿尼龍、化纖衣服,手或工具在接觸集成塊前先接一下地。對器件引線(xiàn)矯直彎曲或人工焊接時(shí),使用的設備必須良好接地。

第二、MOS電路輸入端的保護二極管,其導通時(shí)電流容限一般為1mA 在可能出現過(guò)大瞬態(tài)輸入電流(超過(guò)10mA)時(shí),應串接輸入保護電阻。而129#在初期設計時(shí)沒(méi)有加入保護電阻,所以這也是MOS管可能擊穿的原因,而通過(guò)更換一個(gè)內部有保護電阻的MOS管應可防止此種失效的發(fā)生。還有由于保護電路吸收的瞬間能量有限,太大的瞬間信號和過(guò)高的靜電電壓將使保護電路失去作用。所以焊接時(shí)電烙鐵必須可靠接地,以防漏電擊穿器件輸入端,一般使用時(shí),可斷電后利用電烙鐵的余熱進(jìn)行焊接,并先焊其接地管腳。

靜電的基本物理特征為:有吸引或排斥的力量;有電場(chǎng)存在,與大地有電位差;會(huì )產(chǎn)生放電電流。這三種情形會(huì )對電子元件造成以下影響:

1.元件吸附灰塵,改變線(xiàn)路間的阻抗,影響元件的功能和壽命。

2.因電場(chǎng)或電流破壞元件絕緣層和導體,使元件不能工作(完全破壞)。

3.因瞬間的電場(chǎng)軟擊穿或電流產(chǎn)生過(guò)熱,使元件受傷,雖然仍能工作,但是壽命受損。

上述這三種情況中,如果元件完全破壞,必能在生產(chǎn)及品質(zhì)測試中被察覺(jué)而排除,影響較少。如果元件輕微受損,在正常測試中不易被發(fā)現,在這種情形下,常會(huì )因經(jīng)過(guò)多次加工,甚至已在使用時(shí),才被發(fā)現破壞,不但檢查不易,而且損失亦難以預測。靜電對電子元件產(chǎn)生的危害不亞于嚴重火災和爆炸事故的損失。

 
 
 
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