¿Por qué la electricidad estática descompone el tubo MOS?

De hecho, el tubo MOS es un dispositivo sensible a ESD. Su resistencia de entrada es muy alta y la capacitancia entre la puerta y la fuente es muy pequeña, por lo que es muy fácil que se cargue con el campo electromagnético externo o la electricidad estática. las cargas pueden causar fácilmente averías electrostáticas.

Hay dos formas de descomposición electrostática:

Uno es del tipo voltaje , es decir, la capa delgada de óxido de la puerta se rompe, formando agujeros de alfiler, cortocircuitando la puerta y la fuente, o cortando la puerta y el drenaje; el otro es del tipo de potencia, es decir, el metalizado delgado Fusible de tira de aluminio

de película , lo que resulta en puerta abierta o fuente abierta.

Las características físicas básicas de la electricidad estática son:

1) tener el poder de atracción o repulsión;

2) Hay un campo eléctrico y hay una diferencia de potencial con la tierra;

3) Se generará una corriente de descarga.

Estas tres situaciones, es decir, ESD, afectan generalmente a los componentes electrónicos en las siguientes tres situaciones:

1) El componente absorbe polvo, cambia la impedancia entre líneas y afecta la función y la vida útil del componente;

2) La capa de aislamiento y el conductor del componente están dañados por el campo eléctrico o la corriente, por lo que el componente no puede funcionar (completamente destruido);

3) Debido a la ruptura suave instantánea del campo eléctrico o al sobrecalentamiento causado por la corriente, los componentes se dañan y, aunque aún pueden funcionar, se daña su vida útil.

Por lo tanto, el daño al tubo MOS por ESD puede ser uno o tres casos, no necesariamente el segundo caso cada vez.

En los tres casos anteriores, si el componente está completamente dañado, debe detectarse y eliminarse durante la producción y las pruebas de calidad, y el impacto es relativamente pequeño.

Si el componente está ligeramente dañado, no es fácil encontrarlo en las pruebas normales. En este caso, a menudo se descubre que el daño se debe a un procesamiento repetido, incluso cuando ya está en uso. No solo es difícil de inspeccionar. , pero la pérdida también es impredecible. El daño de la electricidad estática a los componentes electrónicos no es menor que la pérdida de accidentes graves de incendio y explosión.

¿En qué circunstancias se dañarán los componentes y productos electrónicos por la electricidad estática?

Se puede decir que los productos electrónicos están amenazados por daños electrostáticos en todo el proceso, desde la producción hasta el uso. Desde la fabricación de dispositivos hasta el ensamblaje y soldadura de enchufes, el ensamblaje completo de máquinas, el embalaje y el transporte hasta la aplicación del producto, todos están bajo la amenaza de la electricidad estática.

En todo el proceso de producción de productos electrónicos, cada pequeño paso en cada etapa, los componentes sensibles a la electrostática pueden verse afectados o dañados por la electricidad estática, pero de hecho, el punto más importante y que se pasa por alto fácilmente es el proceso de transmisión y transporte de los componentes.

Durante este proceso, el transporte se daña debido a la electricidad estática generada por el movimiento fácilmente expuesto al campo eléctrico externo (como pasar cerca de equipos de alto voltaje, movimiento frecuente de trabajadores, movimiento rápido de vehículos, etc.), por lo que se debe prestar especial atención debe pagarse al proceso de transmisión y transporte para reducir pérdidas y evitar disputas por indiferencia. Para protección, agregue un tubo regulador de voltaje Zener para protección.

Los tubos mos actuales no son tan fáciles de romper, especialmente los vmos de alta potencia, principalmente porque muchos de ellos tienen protección de diodos.

La puerta vmos tiene una gran capacitancia y no puede detectar alto voltaje. A diferencia del norte seco, el sur húmedo no es propenso a la electricidad estática. Además, la protección del puerto IO se ha agregado dentro de la mayoría de los dispositivos CMOS. Pero no es un buen hábito tocar directamente los pines de los dispositivos CMOS con las manos. Como mínimo, hace que los pines sean menos soldables.
 

Razones y soluciones para la avería de los tubos MOS.

Primero, la resistencia de entrada del tubo MOS en sí es muy alta, y la capacitancia entre la puerta y la fuente es muy pequeña, por lo que es muy fácil cargarla por inducción del campo electromagnético externo o electricidad estática, y una pequeña cantidad de carga puede formar un voltaje bastante alto en la capacitancia entre electrodos (U=Q/C), dañar el tubo.

Aunque el terminal de entrada MOS tiene medidas de protección antiestática, aún debe tratarse con cuidado. Es mejor utilizar recipientes de metal o materiales conductores para el embalaje durante el almacenamiento y el transporte, y no colocarlo en materiales químicos o telas de fibra química. que son propensos al alto voltaje estático.

Al ensamblar y depurar, las herramientas, instrumentos, bancos de trabajo, etc. deben estar bien conectados a tierra. Para evitar que el operador sufra daños por interferencias electrostáticas, no es recomendable llevar ropa de nailon o fibra química, y es mejor conectar las manos o herramientas al suelo antes de tocar el bloque integrado. Al enderezar y doblar cables de dispositivos o soldar manualmente, el equipo utilizado debe estar bien conectado a tierra.

En segundo lugar, el diodo de protección en el extremo de entrada del circuito MOS tiene una tolerancia de corriente a tiempo de 1 mA. Cuando puede ocurrir una corriente de entrada transitoria excesiva (más de 10 mA), se debe conectar una resistencia de protección de entrada en serie. Por lo tanto, se puede seleccionar un tubo MOS con una resistencia de protección interna durante la aplicación.

Además, debido a la energía instantánea limitada absorbida por el circuito de protección, una señal instantánea demasiado grande y un voltaje electrostático excesivo harán que el circuito de protección sea inútil.

Por lo tanto, el soldador debe estar conectado a tierra de manera confiable durante la soldadura para evitar fugas que rompan el extremo de entrada del dispositivo. En uso general, el calor residual del soldador se puede usar para soldar después de que se apaga la alimentación y la conexión a tierra el pasador debe soldarse primero.

MOS es un elemento impulsado por voltaje, que es muy sensible al voltaje. La G flotante es fácil de aceptar interferencia externa para encender el MOS. La señal de interferencia externa carga la capacitancia de la unión GS, y esta pequeña carga se puede almacenar durante mucho tiempo. tiempo.

En la prueba, G colgando en el aire es muy peligroso. Muchos tubos explotan debido a esto. G está conectado a una resistencia desplegable a tierra, y la señal de interferencia de derivación no pasará. Generalmente, puede ser 10 ~ 20K.

Esta resistencia se llama resistencia de puerta, función 1: proporciona voltaje de polarización para el tubo de efecto de campo; función 2: desempeña el papel de resistencia de descarga (protege la puerta G ~ fuente S).

La primera función es fácil de entender. Aquí hay una explicación del principio de la segunda función: puerta de protección G ~ fuente S: el valor de resistencia entre los electrodos GS del transistor de efecto de campo es muy grande, por lo que mientras haya una pequeña cantidad de electricidad estática, puede hacer que los electrodos GS del FET sean iguales entre sí.Se desarrolla un alto voltaje a través del capacitor efectivo.

Si estas pequeñas cantidades de electricidad estática no se liberan a tiempo, el alto voltaje en ambos extremos puede causar un mal funcionamiento del tubo de efecto de campo, e incluso puede romper su polo GS; en este momento, la resistencia agregada entre la puerta y la fuente puede ser La descarga electrostática mencionada anteriormente se libera, desempeñando así el papel de proteger el tubo de efecto de campo.