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MOS管被擊穿的原因及解決方案
文章來源:永阜康科技 更新時間:2024/5/14 10:16:00
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mos管是金屬(metal)—氧化物(oxide)—半導體(semiconductor)場效應晶體管,或者稱是金屬—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,這個兩個區是一樣的,即使兩端對調也不會影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱的。

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溝道常見的為低壓mos管。


N溝道mos管符號

場效應管通過投影一個電場在一個絕緣層上來影響流過晶體管的電流。事實上沒有電流流過這個絕緣體,所以FET管的GATE電流非常小。普通的FET用一薄層二氧化硅來作為GATE極下的絕緣體。這種晶體管稱為金屬氧化物半導體(MOS)晶體管,或,金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)。因為MOS管更小更省電,所以他們已經在很多應用場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,不要放在易產生靜電高壓的化工材料或化纖織物中。組裝、調試時,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。對器件引線矯直彎曲或人工焊接時,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,其導通時電流容限一般為1mA 在可能出現過大瞬態輸入電流(超過10mA)時,應串接輸入保護電阻。而129#在初期設計時沒有加入保護電阻,所以這也是MOS管可能擊穿的原因,而通過更換一個內部有保護電阻的MOS管應可防止此種失效的發生。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高的靜電電壓將使保護電路失去作用。所以焊接時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,可斷電后利用電烙鐵的余熱進行焊接,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;有電場存在,與大地有電位差;會產生放電電流。這三種情形會對電子元件造成以下影響:

1.元件吸附灰塵,改變線路間的阻抗,影響元件的功能和壽命。

2.因電場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.因瞬間的電場軟擊穿或電流產生過熱,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,必能在生產及品質測試中被察覺而排除,影響較少。如果元件輕微受損,在正常測試中不易被發現,在這種情形下,常會因經過多次加工,甚至已在使用時,才被發現破壞,不但檢查不易,而且損失亦難以預測。靜電對電子元件產生的危害不亞于嚴重火災和爆炸事故的損失。

 
 
 
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