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凡亿专栏 | 静电为什么能够击穿MOS管?
静电为什么能够击穿MOS管?

MOS管本质上属于静电放电(ESD)敏感器件,本身的输入电阻很高,但栅源极间电容很小,所以相对于其他元件,MOS管更容易受到外界电磁场或静电的感应而带电,也会在强静电场合难于泄放电荷,静电击穿现象更明显。那么如何解决这个问题?

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一般来说,静电击穿有两种方式,分别是电压型和功率型,前者是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;后者是金属化薄膜铝条被熔断,造成栅极开路或者是源极开路。

解决方法如下:

1、增强耐压性

提高MOS管的耐压值是降低静电击穿风险的有效方法。通过改进制造工艺、优化材料选择和结构设计,可以提高MOS管的耐压性能;

2、增加保护电路

在MOS管周围增加保护电路,可以吸收静电冲击,降低电压和电流对MOS管的影响。常见的保护电路包括二极管、电阻器和电容器等;

3、合理布局与布线

在电路板设计中,合理安排MOS管的布局和布线可以降低感应静电的风险。避免将MOS管放置在容易积累静电的区域,同时确保线路的走向和间距合理;

4、增加去耦电容

在MOS管附近增加去耦电容,可以吸收电路中的瞬态电压,减少对MOS管的冲击。去耦电容应选择低阻抗、高频性能好的类型;

5、接地措施

良好的接地系统可以有效地将静电引入大地,从而降低静电对MOS管的影响。确保所有电路板、设备、外壳等都可靠接地;

6、环境控制

控制工作环境的湿度和温度,避免因温湿度变化引发静电问题。保持工作区域的清洁和整洁,避免尘埃和其他污染物对MOS管的影响;

7、检测与筛选

定期进行静电检测和筛选,及时发现并处理潜在的静电问题。使用专业的静电检测设备对MOS管进行检测,对于不合格的器件进行维修或更换;

8、培训与防护

加强操作人员的防静电意识培训,使其了解静电对电子器件的危害,掌握正确的操作方法。同时,操作人员应穿戴防静电工作服和防静电手环等防护用品。

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