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電子分析:MOS管擊穿是什麽原因

信息來源:本站 日期:2017-04-18 

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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,在存儲和運輸中最好用金屬容器或者導電材料包裝,不要放在易産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、工作台等均應良好接地。MOS管廠家要防止操作人員的靜電幹擾造成的損壞,如不宜穿尼龍、化纖衣服,手或工具在接觸集成塊前最好先接一下地。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。

靜電放電形成的是短時大電流,放電脈沖的時間常數遠小于器件散熱的時間常數。因此,當靜電放電電流通過面積很小的pn結或肖特基結時,將産生很大的瞬間功率密度,形成局部過熱,有可能使局部結溫達到甚至超過材料的本征溫度(如矽的熔點1415℃),使結區局部或多處熔化導致pn結短路,器件徹底失效。這種失效的發生與否,主要取決于器件內部區域的功率密度,功率密度越小,說明器件越不易受到損傷。

反偏pn結比正偏pn結更容易發生熱致失效,在反偏條件下使結損壞所需要的能量只有正偏條件下的十分之一左右。這是因爲反偏時,大部分功率消耗在結區中心,而正偏時,則多消耗在結區外的體電阻上。對于雙極器件,通常發射結的面積比其它結的面積都小,而且結面也比其它結更靠近表面,所以常常觀察到的是發射結的退化。此外,擊穿電壓高于100V或漏電流小于1nA的pn結(如JFET的柵結),比類似尺寸的常規pn結對靜電放電更加敏感。

靜電的基本物理特征爲:有吸引或排斥的力量;有電場存在,與大地有電位差;會産生放電電流。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産生過熱,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,必能在生産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。靜電對電子元件産生的危害不亞于嚴重火災和爆炸事故的損失.


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