Tại sao điện trở đầu vào cao của ống MOS không chống được tĩnh điện

Transistor MOS có điện trở đầu vào rất cao. Tuy nhiên, nó cũng rất nhạy cảm với hiện tượng phóng tĩnh điện (ESD) do điện trở đầu vào cao và điện dung nguồn cổng rất nhỏ. Bóng bán dẫn MOS có thể dễ dàng bị tích điện khi tiếp xúc với trường điện từ bên ngoài hoặc tĩnh điện. Hơn nữa, trong những tình huống có tĩnh điện mạnh, điện tích tích lũy khó có thể xả ra, có thể dẫn đến hiện tượng phóng tĩnh điện bị hỏng.

Nhìn chung có hai loại sự cố tĩnh điện:
Đầu tiên là loại điện áp, trong đó lớp oxit mỏng của điện cực cổng bị phá vỡ, tạo thành các lỗ kim và gây đoản mạch giữa điện cực cổng và điện cực nguồn hoặc giữa điện cực cổng và điện cực máng.

Loại thứ hai là loại nguồn, trong đó dải nhôm màng mỏng được kim loại hóa bị nóng chảy, gây ra hở mạch giữa điện cực cổng và điện cực nguồn hoặc hở mạch giữa điện cực cổng và điện cực cống.

Nguyên nhân và giải pháp cho sự cố MOSFET?
Thứ nhất, điện trở đầu vào của MOSFET rất cao, trong khi điện dung giữa cực cổng và cực nguồn rất nhỏ. Do đó, nó rất dễ bị cảm ứng bởi trường điện từ bên ngoài hoặc tĩnh điện, thậm chí một lượng điện tích nhỏ cũng có thể tạo ra một điện áp đáng kể trên điện dung (U=Q/C), dẫn đến hư hỏng bóng bán dẫn.

Mặc dù cực đầu vào của MOSFET có chức năng bảo vệ chống tĩnh điện nhưng nó vẫn cần được xử lý cẩn thận. Tốt nhất nên sử dụng hộp kim loại hoặc vật liệu đóng gói có đặc tính dẫn điện để bảo quản và vận chuyển, đồng thời tránh đặt chúng trong môi trường có vật liệu hoặc vải có thể tạo ra điện áp cao tĩnh điện, chẳng hạn như vật liệu hóa học hoặc sợi tổng hợp.

Trong quá trình lắp ráp và gỡ lỗi, tất cả các công cụ, dụng cụ, bàn làm việc, v.v., đều phải được nối đất đúng cách. Điều quan trọng là phải ngăn ngừa hư hỏng do nhiễu tĩnh điện từ người vận hành. Không nên mặc quần áo bằng nylon hoặc sợi tổng hợp. Cũng nên nối đất tay hoặc dụng cụ trước khi chạm vào mạch tích hợp. Khi làm thẳng hoặc uốn dây dẫn thiết bị hoặc thực hiện hàn thủ công, thiết bị được sử dụng phải được nối đất đúng cách.

Thứ hai, diode bảo vệ ở đầu vào của mạch MOS có giới hạn dòng điện thường là 1mA khi nó đang dẫn điện. Khi có khả năng dòng điện đầu vào nhất thời quá mức (lớn hơn 10mA), nên mắc nối tiếp một điện trở bảo vệ đầu vào. Vì vậy, khi áp dụng có thể chọn ống MOS có điện trở bảo vệ bên trong.

Hơn nữa, do mạch bảo vệ chỉ có thể hấp thụ một lượng năng lượng tức thời hạn chế nên tín hiệu tức thời quá mức và điện áp tĩnh quá cao sẽ khiến mạch bảo vệ không hoạt động hiệu quả. Vì vậy, trong quá trình hàn, mỏ hàn phải được nối đất chắc chắn để đầu vào của thiết bị không bị hư hỏng do dòng điện rò rỉ. Khi sử dụng, việc hàn có thể được thực hiện bằng cách sử dụng nhiệt dư của mỏ hàn sau khi tắt nguồn và các chân nối đất phải được hàn trước.

Vai trò của điện trở kéo xuống nguồn cổng MOS (GS) là gì?
MOS là một thiết bị điều khiển bằng điện áp rất nhạy cảm với điện áp. Cổng nổi (G) dễ bị ảnh hưởng bởi sự can thiệp từ bên ngoài, khiến MOS dẫn điện. Tín hiệu nhiễu bên ngoài sạc điện dung tiếp giáp GS và điện tích nhỏ này có thể được lưu trữ trong một thời gian dài.

Trong thí nghiệm, việc G bị treo là rất nguy hiểm vì nhiều đường ống đã bị vỡ vì lý do này. Bằng cách thêm một điện trở kéo xuống đất, tín hiệu nhiễu sẽ không truyền trực tiếp. Điện trở thường khoảng 10 ~ 20K và được gọi là điện trở cổng.
Chức năng 1: Cung cấp điện áp phân cực cho các bóng bán dẫn hiệu ứng trường.
Chức năng 2: Đóng vai trò là điện trở xả để bảo vệ cổng G và nguồn S.

Chức năng đầu tiên rất dễ hiểu. Ở đây, hãy giải thích nguyên tắc của hàm thứ hai. Điện trở giữa cổng G và nguồn S của bóng bán dẫn hiệu ứng trường rất lớn. Do đó, ngay cả một lượng nhỏ tĩnh điện cũng có thể tạo ra điện áp rất cao trên điện dung tương đương giữa các cực GS.

Nếu lượng tĩnh điện nhỏ này không được thải ra kịp thời, điện áp cao ở cả hai đầu có thể khiến bóng bán dẫn hiệu ứng trường gặp trục trặc hoặc thậm chí làm hỏng các cực GS. Điện trở được thêm vào giữa cổng và nguồn có thể phóng tĩnh điện nêu trên, từ đó bảo vệ bóng bán dẫn hiệu ứng trường.

LISUN Súng giả lập ESD (Máy phát điện phóng điện / Súng tĩnh điện / Súng ESD) hoàn toàn tuân thủ IEC 61000-4-2, EN61000-4-2, ISO10605, GB/T17626.2, GB/T17215.301 và GB/T17215.322.

Kiểm tra ESD là gì?
Tĩnh điện do cơ thể con người tạo ra với vật thể hoặc giữa hai vật thể có thể khiến mạch điện và thiết bị điện tử bị trục trặc hoặc thậm chí bị hỏng. Máy tạo ESD được thiết kế để đo hiệu suất ESD chịu đựng nhằm đánh giá các thiết bị điện và điện tử. ESD61000-2/ESD61000-2A có màn hình cảm ứng LCD bằng cả tiếng Anh và tiếng Trung. 

Súng giả lập esd được sử dụng để làm gì?
Bộ mô phỏng phóng điện tĩnh điện là điện áp tĩnh điện cao nhất có thể lên đến 30 kv, đủ để đáp ứng yêu cầu điện áp tĩnh điện cấp tiêu chuẩn khắc nghiệt nhất (yêu cầu điện áp của cấp 4 xả tĩnh điện là 15 KV). Súng thử nghiệm ESD có thể được sử dụng cho hầu hết các thiết bị điện và điện tử để thử nghiệm phóng tĩnh điện, và cũng có thể đảm bảo khả năng so sánh và khả năng lặp lại của thử nghiệm.

Tags:ESD6100-2