เหตุใดความต้านทานอินพุตสูงของหลอด MOS จึงล้มเหลวจากไฟฟ้าสถิต

ทรานซิสเตอร์ MOS มีความต้านทานอินพุตสูงมาก อย่างไรก็ตาม มีความไวต่อการคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) มากเช่นกัน เนื่องจากมีความต้านทานอินพุตสูงและความจุของเกต-ซอร์สที่น้อยมาก ทรานซิสเตอร์ MOS สามารถชาร์จได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกหรือไฟฟ้าสถิต นอกจากนี้ ในสถานการณ์ที่มีไฟฟ้าสถิตรุนแรง ประจุสะสมที่สะสมจะทำได้ยาก ซึ่งอาจนำไปสู่การสลายประจุไฟฟ้าสถิตได้

โดยทั่วไปการสลายไฟฟ้าสถิตมีสองประเภท:
ประเภทแรกคือประเภทแรงดันไฟฟ้า โดยที่ชั้นออกไซด์บางๆ ของอิเล็กโทรดเกทแตกตัว ทำให้เกิดรูเข็มและการลัดวงจรระหว่างอิเล็กโทรดเกทและอิเล็กโทรดต้นทาง หรือระหว่างอิเล็กโทรดเกทและอิเล็กโทรดเดรน

แบบที่สองคือประเภทกำลัง โดยแถบอลูมิเนียมฟิล์มบางที่เคลือบด้วยโลหะหลอมละลาย ทำให้เกิดวงจรเปิดระหว่างอิเล็กโทรดเกทและอิเล็กโทรดต้นทาง หรือวงจรเปิดระหว่างอิเล็กโทรดเกทและอิเล็กโทรดเดรน

เหตุผลและแนวทางแก้ไขสำหรับการพังทลายของ MOSFET?
ประการแรก ความต้านทานอินพุตของ MOSFET นั้นสูงมาก ในขณะที่ความจุระหว่างเกตและขั้วต้นทางนั้นมีน้อยมาก ดังนั้นจึงมีความอ่อนไหวสูงต่อการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกหรือไฟฟ้าสถิต และแม้แต่ประจุเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่มีนัยสำคัญก่อตัวทั่วความจุ (U=Q/C) ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายต่อทรานซิสเตอร์

แม้ว่าขั้วต่ออินพุตของ MOSFET จะมีการป้องกันไฟฟ้าสถิต แต่ก็ยังต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวัง วิธีที่ดีที่สุดคือใช้ภาชนะโลหะหรือวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสำหรับการจัดเก็บและการขนส่ง และหลีกเลี่ยงการวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีวัสดุหรือผ้าที่สามารถสร้างไฟฟ้าแรงสูงแบบคงที่ เช่น วัสดุเคมีหรือเส้นใยสังเคราะห์

ในระหว่างการประกอบและการดีบัก เครื่องมือ เครื่องมือ โต๊ะทำงาน ฯลฯ ทั้งหมดควรได้รับการต่อสายดินอย่างเหมาะสม สิ่งสำคัญคือต้องป้องกันความเสียหายที่เกิดจากการรบกวนแบบคงที่จากผู้ปฏิบัติงาน ไม่แนะนำให้สวมเสื้อผ้าไนลอนหรือใยสังเคราะห์ ขอแนะนำให้ต่อสายดินมือหรือเครื่องมือก่อนสัมผัสวงจรรวม เมื่อยืดหรือดัดสายอุปกรณ์หรือทำการบัดกรีด้วยตนเอง อุปกรณ์ที่ใช้จะต้องต่อสายดินอย่างเหมาะสม

ประการที่สอง ไดโอดป้องกันที่ปลายอินพุตของวงจร MOS มีขีดจำกัดกระแสโดยทั่วไปที่ 1mA เมื่อดำเนินการ เมื่อมีความเป็นไปได้ที่กระแสอินพุตชั่วคราวมากเกินไป (มากกว่า 10mA) ควรเชื่อมต่อตัวต้านทานการป้องกันอินพุตแบบอนุกรม ดังนั้นเมื่อใช้งานจึงสามารถเลือกหลอด MOS ที่มีตัวต้านทานป้องกันภายในได้

นอกจากนี้ เนื่องจากวงจรป้องกันสามารถดูดซับพลังงานทันทีในปริมาณที่จำกัดเท่านั้น สัญญาณที่เกิดขึ้นทันทีที่มากเกินไปและแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่สูงเกินไปจะทำให้วงจรป้องกันไม่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นในระหว่างการบัดกรี หัวแร้งจะต้องต่อสายดินอย่างเชื่อถือได้ เพื่อป้องกันไม่ให้ปลายอินพุตของอุปกรณ์ได้รับความเสียหายจากกระแสรั่วไหล เมื่อใช้ การบัดกรีสามารถทำได้โดยใช้ความร้อนที่เหลือของหัวแร้งหลังจากปิดเครื่อง และควรบัดกรีหมุดกราวด์ก่อน

บทบาทของตัวต้านทานแบบดึงลง MOS gate-source (GS) คืออะไร?
MOS เป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าซึ่งมีความไวต่อแรงดันไฟฟ้า ประตูลอย (G) ได้รับอิทธิพลจากการรบกวนจากภายนอกได้ง่าย ส่งผลให้ MOS ดำเนินการได้ สัญญาณรบกวนภายนอกจะชาร์จความจุของจุดเชื่อมต่อ GS และประจุขนาดเล็กนี้สามารถเก็บไว้ได้เป็นเวลานาน

ในการทดลอง การที่ G จะถูกระงับนั้นเป็นอันตรายมาก เนื่องจากมีท่อจำนวนมากแตกเนื่องจากเหตุผลนี้ การเพิ่มตัวต้านทานแบบดึงลงลงกราวด์ สัญญาณรบกวนแบบบายพาสจะไม่ผ่านโดยตรง โดยทั่วไปตัวต้านทานจะอยู่ที่ประมาณ 10~20K และเรียกว่าตัวต้านทานเกต
ฟังก์ชัน 1: ให้แรงดันไบแอสสำหรับทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม
ฟังก์ชัน 2: ทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานตกเลือดเพื่อปกป้องเกต G และแหล่งกำเนิด S

ฟังก์ชั่นแรกนั้นง่ายต่อการเข้าใจ ต่อไปนี้เราจะอธิบายหลักการของฟังก์ชันที่สองกัน ความต้านทานระหว่างเกต G และแหล่งกำเนิด S ของทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นแม้ไฟฟ้าสถิตเพียงเล็กน้อยก็สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าที่สูงมากทั่วทั้งความจุที่เท่ากันระหว่างขั้วต่อ GS ได้

หากไฟฟ้าสถิตจำนวนเล็กน้อยเหล่านี้ไม่ถูกปล่อยออกมาภายในเวลาที่กำหนด ไฟฟ้าแรงสูงที่ปลายทั้งสองข้างอาจทำให้ทรานซิสเตอร์ที่มีผลกระทบจากสนามทำงานผิดปกติหรือทำให้ขั้วต่อ GS เสียหายได้ ตัวต้านทานที่เพิ่มระหว่างเกตและแหล่งกำเนิดสามารถคายประจุไฟฟ้าสถิตที่กล่าวถึงข้างต้นได้ จึงเป็นการปกป้องทรานซิสเตอร์ที่มีผลกระทบจากสนาม

LISUN ปืนจำลอง ESD (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตย์/ปืนไฟฟ้าสถิต/ปืน ESD) เป็นไปตาม IEC 61000-4-2, EN61000-4-2, ISO10605, GB/T17626.2, GB/T17215.301 และ GB/T17215.322.

การทดสอบ ESD คืออะไร?
ไฟฟ้าสถิตย์ที่เกิดจากร่างกายมนุษย์ไปยังวัตถุหรือระหว่างวัตถุทั้งสองอาจทำให้วงจรอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ทำงานผิดปกติหรือเสียหายได้ เครื่องกำเนิด ESD ได้รับการออกแบบมาเพื่อการวัดประสิทธิภาพ ESD ที่ทนทานสำหรับการประเมินอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ESD61000-2/ESD61000-2A มีหน้าจอสัมผัส LCD ทั้งภาษาอังกฤษและภาษาจีน 

ปืนจำลอง esd ใช้สำหรับทำอะไร?
เครื่องจำลองการปล่อยไฟฟ้าสถิตเป็นแรงดันไฟฟ้าไฟฟ้าสถิตสูงสุดที่สูงถึง 30 kv ซึ่งเพียงพอสำหรับข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าไฟฟ้าสถิตระดับมาตรฐานที่รุนแรงที่สุด ปืนทดสอบ ESD สามารถใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่สำหรับการทดสอบการคายประจุไฟฟ้าสถิต และยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเปรียบเทียบและความสามารถในการทำซ้ำของการทดสอบ

Tags:อีเอสดี6100-2