ディスクリートMOSFETはESDに敏感ですか?


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マイクロコントローラおよびその他のICのCMOS入力は、ESD放電によって損傷を受ける可能性があります。大きなディスクリートMOSFET(2N7000、IRF9530など)のゲートは、ESD放電によって損傷する可能性がありますか?


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通常のBJTはESD、特に高周波デバイスにも敏感です。
レオン・ヘラー

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問題はMOSFETに関するものでした。BJTは敏感であることを知っておくのは良いことですが、これは質問に答えません。
ケビンフェルメール

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ディスクリートMOSFETがESD に非常に敏感であることは間違いありません。ただし、大きな MOSFETの感度がはるかに低い場合は興味深い質問です。はい、と思いますが、それを証明する数字はありません。
-AndreKR

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MOSFETがESDによって損傷を受ける可能性がある唯一のディスクリートデバイスであると人々が考える場合に言及しました。
レオン・ヘラー

回答:


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はい。ピンの周りに導電性のゴムバンドが付いたMOSFETを使用して、はんだ付け後に除去されるピンを短絡することでゲートを保護しました。(TO-39、IIRC)


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本当です。私は多くのBSS84、BSS123などが失敗するのを見てきました。通常、ICにはI / Oに保護ダイオードがあり、ディスクリートMOSFETにはないため、ICよりも感度が高くなります。また、損傷した小信号MOSFETは、明らかな方法で故障することはほとんどありませんが、わずかに劣化します(ただし、後でトラブルを引き起こすには十分です)。大きなMOSFETの構造は、多くの小さなMOSFETが並列しているように見えるため、同じことが当てはまります。ただし、大きなMOSFETには寄生容量が大きく、これは多少優れた保護として機能します。電圧を上げるには、より多くの(放電)電荷が必要です。
-zebonaut

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回路外のMOSFETは、ゲート上の1つのスパイクとしてESDに非常に敏感であり、その電圧が最大値を超えて上昇し、デッドになります。回路内のMOSFETには、明示的な保護(ゲートのツェナーまたはドライバーのクランプダイオード)と、プルダウンや静電容量の増加などの付随的なESD保護が非常に頻繁にあります。

「大きな(および/または)ディスクリートMOSFETの感度が低い」という点までは、次の2つの理由があります。

  1. ゲート酸化膜は厚くなり、ブレークダウンにより多くの電圧がかかる可能性があります(ただし、ICの入力ラインもおそらくこの方法で過剰設計されます)。
  2. ゲート容量は非常に大きくなるため、致命的な電圧を構築するにはより多くの電荷が必要になります。

回路では、より一般的な故障モード(私の経験上)は、ゲートを吹き飛ばすソースピンの誘導性スパイク、または致命的な雪崩破壊を引き起こす可能性のあるドレインのスパイクです。MOSFETの電圧上昇が非常に速く、ドレイン-ゲート-ソース間の寄生容量がMOSFETをオンにして、悪いことを引き起こすdV / dt障害を明確に特定したとは思わない起こる。

それでも、ソースをしっかりと接地し、11のESDガンを使用してパッケージのすぐ近くでゲートを爆破すると、殺すことができる場合があります。ポリエステルのカーペットに沿ってウールの靴下をシャッフルしたかもしれないので、ユーザーはゲートラインに汚れた小さな手を貼り付けることはできませんが、何らかの理由で(???)


破壊するのはゲート絶縁体だけですか、それともソース/ドレインのESDによってチャネル自体が損傷する可能性がありますか?
rdtsc

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また、ドレインソース領域でもあります。たとえば、google.at / url?sa
Junius

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そのとおり。

以前、設計に2N7000を入れるというミスを犯し、ESD保護が不十分な環境でそれらに取り組んでいました。私はこれを行う文字通り何十もの2N7000を破壊しました。

私にとって重要な問題は、デザインに「どれだけ」の保護が必要かということです。生産を行う場合、特に保護を追加すると費用がかかります。


あなたの痛みが分かります!私は現在3分の2の2N7000を破壊していると思います。私はまだESDソースについて完全には確信が持てません。私のはんだごてになりそうです。 electronics.stackexchange.com/questions/323890/...
svenema

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VISHAYから作成された参照の最後に2番目の2n7000ソース「KL」があり、完全に保護されています。


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完全に保護されていますか?データシートには、 FETのために非常に多くある2000Vは、(非常に目立つ)と言うが、それは人体モデルの下でのみクラス1Cです。
ケビンフェルメール

他の同様に保護されたMOSFETを知っていますか?Vishay 2N7000KLとBS170KLはどちらもオランダでは入手できません(Farnellは2N7000BUを代替品として推奨していますが、これは通常の2N7000のようです)。3ピンスルーホールパッケージを探しています...
svenema
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