分立 MOSFET 对 ESD 敏感吗?

电器工程 场效应管 静电放电
2022-01-24 23:00:38

微控制器和其他 IC 上的 CMOS 输入可能会被 ESD 放电损坏。大型分立 MOSFET(2N7000、IRF9530 等)的栅极会被 ESD 放电损坏吗?

4个回答

是的。我使用了 MOSFET,它在引脚周围有一个导电橡皮筋,通过短路引脚来保护栅极,焊接后将其移除。(TO-39,IIRC)

电路外部的任何 MOSFET 都对 ESD 非常敏感,因为栅极上的一个尖峰会将其电压提高到最大值以上,并且它将失效。电路中的 MOSFET 经常具有显式保护(栅极上的齐纳二极管或驱动器中的钳位二极管)和其他附带的 ESD 保护,如下拉或可能增加的电容。

更重要的是“大(和/或)分立MOSFET不太敏感”,它们有两个原因:

  1. 栅极氧化层可能更厚并且需要更多电压才能击穿(尽管 IC 上的输入线也可能以这种方式过度设计),并且
  2. 栅极电容会大得多,因此需要更多的电荷来建立致命的电压。

在电路中,更常见的故障模式(根据我的经验)是源极引脚上的感应尖峰吹动栅极,或者漏极上的感应尖峰可能导致致命的雪崩击穿。我不认为我曾经确定过 dV/dt 故障,这是 MOSFET 上的电压上升如此之快的地方,漏极 - 栅极 - 源极之间的寄生电容能够打开 MOSFET 导致不好的事情发生。

不过,如果您将电源很好地接地并在 11 上使用 ESD 枪直接在封装处炸开闸门,您可能会杀死它。用户不应该把他们肮脏的小手放在你的门线上,因为他们可能只是沿着涤纶地毯拖着他们的羊毛袜,但如果他们出于某种原因(???),齐纳二极管应该可以保护几乎所有东西。

是的,一点没错。

我之前犯了一个错误,将 2N7000 放在我的设计中,并在没有很好的 ESD 保护的环境中使用它们。我已经摧毁了几十个这样做的2N7000。

对我来说,关键问题是设计中需要“多少”保护。特别是在增加保护成本时的生产。

有第二个 2n7000 来源,在 VISHAY 的参考文献末尾带有“KL”,并受到完全保护。