개별 MOSFET은 ESD에 민감합니까?


17

마이크로 컨트롤러 및 기타 IC의 CMOS 입력은 ESD 방전에 의해 손상 될 수 있습니다. ESD 방전으로 큰 개별 MOSFET (2N7000, IRF9530 등)의 게이트가 손상 될 수 있습니까?


2
일반적인 BJT는 ESD, 특히 고주파수 장치에 민감합니다.
레온 헬러

1
문제는 MOSFET에 관한 것이었다. BJT가 민감하다는 것을 아는 것이 좋지만 이것은 질문에 대한 답이 아닙니다.
케빈 베르메르

2
개별 MOSFET이 ESD에 매우 민감하다는 것은 의심의 여지가 없습니다 . 그러나 MOSFET이 훨씬 덜 민감 하다면 흥미로운 질문 입니다. 나는 그렇다고 추측하지만 그것을 증명할 인물은 없다.
AndreKR

2
사람들이 MOSFET이 ESD에 의해 손상 될 수있는 유일한 개별 장치라고 생각한 경우를 언급했습니다.
Leon Heller

답변:


15

예. 핀 주위에 전도성 고무 밴드가있는 MOSFET을 사용하여 핀을 단락시켜 게이트를 보호하고 납땜 후 제거했습니다. (IIRC TO-39)


5
매우 사실입니다. 많은 BSS84, BSS123 등이 실패하는 것을 보았습니다. IC는 일반적으로 I / O에 보호 다이오드가 있고 개별 MOSFET에는 없기 때문에 IC보다 훨씬 민감합니다. 또한 손상된 소 신호 MOSFET은 종종 명백한 방식으로 고장이 나지 않지만 약간 문제가 생길 수 있습니다 (나중에 문제를 일으킬 수있을지라도). 대형 MOSFET의 경우 구조가 여러 개의 작은 MOSFET과 유사하게 보이기 때문에 똑같습니다. 그러나 큰 MOSFET은 기생 커패시턴스가 높기 때문에 보호 성능이 더 우수합니다. 전압을 높이려면 더 많은 (디스) 충전이 필요합니다.
zebonaut

12

회로 외부의 모든 MOSFET은 게이트에서 전압을 최대 값 이상으로 올리면 스파이크가 발생하므로 ESD에 매우 민감합니다. 회로의 MOSFET은 명시 적 보호 (게이트의 제너 또는 드라이버의 클램핑 다이오드) 및 풀다운 또는 커패시턴스 증가와 같은 기타 부수적 인 ESD 보호 기능을 매우 자주 보유합니다.

"이산 MOSFET이 덜 민감하다"는 점에서 두 가지 이유가있다.

  1. 게이트 산화물은 더 두껍고 고장이 나기 위해 더 많은 전압을 소비 할 가능성이 높습니다 (IC의 입력 라인도 이러한 방식으로 과도하게 엔지니어링됩니다).
  2. 게이트 커패시턴스가 크게 커지므로 치명적인 전압을 형성하려면 훨씬 더 많은 전하가 필요합니다.

회로에서, 가장 일반적인 고장 모드 (제 경험상)는 게이트를 날리는 소스 핀의 유도 스파이크 또는 치명적인 애벌 런치 고장을 일으킬 수있는 드레인의 스파이크입니다. 나는 dV / dt 고장을 긍정적으로 식별하지 못했다고 생각한다. MOSFET의 전압 상승이 너무 빠르고 드레인-게이트-소스 사이의 기생 커패시턴스가 MOSFET을 켤 수있어 나쁜 것들을 야기시킨다. 우연히 있다.

그럼에도 불구하고 소스를 올바르게 접지하고 11에 ESD 건으로 패키지에서 직접 게이트를 폭파하면 소스를 죽일 수 있습니다. 폴리 에스테르 카펫을 따라 양모 양말을 뒤섞을 수 있기 때문에 게이트 라인에 멍청한 작은 손을 댈 수는 없지만 어떤 이유로 든 제너는 거의 모든 것을 보호해야합니다.


게이트 절연체 만이 고장입니까, 아니면 소스 / 드레인의 ESD로 인해 채널 자체 가 손상 될 수 있습니까?
rdtsc

1
또한 드레인 소스 영역이기도합니다 (예 : google.at/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://…
Junius

3

네 그럼요.

이전에 설계에 2N7000을 넣는 실수를 저지르고 ESD 보호가 잘되지 않은 환경에서 작업했습니다. 나는 문자 그대로 수십 개의 2N7000이 이것을하고 있습니다.

나에게 중요한 문제는 디자인에 "얼마나 많은"보호가 필요한지이다. 특히 보호 비용을 추가 할 때 생산 비용이 높습니다.


나는 너의 고통을 느낀다! 나는 현재 3 2N7000에서 약 1을 파괴하고 있다고 생각합니다. 나는 아직 ESD 소스를 완전히 확신하지 못하고 납땜 인두가 될 수 있습니다. electronics.stackexchange.com/questions/323890/…
Svenema

2

VISHAY에서 만든 참조 끝에 2n7000의 두 번째 소스 인 "KL"이 있으며 완전히 보호됩니다.


2
완전히 보호? 데이터 시트는 FET를위한 꽤 많은입니다 (매우 눈에 띄게) 2000V를 말한다, 그러나 그것은 인간의 몸 모델에 따라 전용 클래스 1C입니다.
Kevin Vermeer

유사하게 보호 된 다른 MOSFET에 대해 알고 있습니까? Vishay 2N7000KL 및 BS170KL은 네덜란드에서 사용할 수 없습니다 (Farnell은 2N7000BU를 교체품으로 제안하지만 일반 2N7000 인 것으로 보입니다). 3 핀 스루 홀 패키지를 찾고 있습니다.
Svenema
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.