Ayrık MOSFET'ler ESD duyarlı mı?

17

Mikrodenetleyiciler ve diğer IC'lerdeki CMOS girişleri ESD deşarjlarından zarar görebilir. Büyük bir ayrık MOSFET'in kapısı (2N7000, IRF9530, vb.) ESD deşarjlarından zarar görebilir mi?

mosfet esd

— Thomas O
kaynak

2

Sıradan BJT'ler, özellikle yüksek frekanslı cihazlar da olmak üzere ESD'ye duyarlıdır.

— Leon Heller

1

Soru MOSFET'lerle ilgiliydi. BJT'lerin hassas olduğunu bilmek güzel, ancak bu soruya cevap vermiyor.

— Kevin Vermeer

2

Kesin olmayan MOSFET'lerin ESD'ye karşı çok hassas olduklarına şüphe yoktur . Ancak, büyük MOSFET'lerin çok daha az hassas olması ilginç bir sorudur . Sanırım evet, ama bunu ispatlayacak rakamım yok.

— AndreKR

2

İnsanların MOSFET'lerin ESD tarafından zarar görebilecek tek ayrı cihaz olduğunu düşünmeleri durumunda bahsetmiştim.

— Leon Heller

15

Evet. Lehimden sonra sökülecek pimleri kısaltarak geçit (ler) i korumak için pimlerin etrafında iletken bir lastik bant bulunan MOSFET'leri kullandım. (TO-39, IIRC)

— stevenvh
kaynak

5

Çok doğru. Birçok BSS84, BSS123 ve benzerlerinin başarısız olduğunu gördüm. IC'lerden çok daha hassastırlar çünkü IC'lerin genellikle I / O'larda koruyucu diyotları vardır ve ayrık MOSFET'lerde yoktur. Ayrıca, hasarlı küçük sinyal MOSFET'leri genellikle belirgin bir şekilde başarısız olmaz, ancak biraz bozulur (daha sonra soruna neden olmak için yeterli olsa da). Şüphesiz aynı şey büyük MOSFET'ler için de geçerlidir çünkü yapıları paralel olarak birçok küçük MOSFET'e benzemektedir. Bununla birlikte, büyük MOSFET'ler biraz daha iyi koruma görevi gören daha yüksek parazitik kapasitansa sahiptir: Voltajı yükseltmek için daha fazla (dis-) şarj gereklidir.

— zebonaut

12

Bir devrenin dışındaki herhangi bir MOSFET, kapıdaki voltajını maksimum değerin üstüne çıkaran bir ani yükselme nedeniyle aşırı derecede ESD'ye duyarlı olacaktır ve ölecektir. Devrelerdeki MOSFET'lerin sıklıkla açık koruması vardır (kapılardaki Zenerler veya sürücülerdeki kenetleme diyotları) ve açılanlar veya muhtemelen artan kapasitans gibi diğer tesadüfi ESD korumaları.

"Büyük (ve / veya) ayrık MOSFET'ler daha az duyarlıdır" noktasında daha çok, iki nedenden ötürü:

Kapı oksitinin daha kalın olması ve bozulmaya karşı daha fazla voltaj alması muhtemeldir (bir IC'deki giriş hatları muhtemelen bu şekilde de güçlendirilmiştir) ve
Kapı kapasitansı büyük ölçüde daha büyük olacaktır, bu nedenle ölümcül bir voltaj oluşturmak çok daha fazla ücret alacaktır.

Bir devrede, daha yaygın arıza modları (benim durumumda), kapıyı üfleyen kaynak pimindeki veya drenajdaki ölümcül çığ bozulmasına neden olabilecek endüktif uçlardır. Hiç bir dV / dt arızası tespit ettiğimi sanmıyorum, bu da MOSFET'teki voltaj artışının çok hızlı olduğu, drenaj kapısı kaynağı arasındaki parazitik kapasiteler MOSFET'i açarak kötü şeylere neden olabilir. olmak.

Bununla birlikte, kaynağınızı iyi bir şekilde topraklarsanız ve 11 üzerindeki ESD tabancasıyla kapının hemen üstündeki kapıyı patlatırsanız, onu öldürebilirsiniz. Kullanıcılar kirli küçük ellerini kapı hatlarına yapışamamalı, çünkü yün çoraplarını polyester halı boyunca karıştırmış olabilirler, ancak bir nedenden dolayı yapabilirlerse (???), bir Zener neredeyse her şeyi korumalıdır.

— Nick T
kaynak

Sadece arıza yapan kapı izolatörü mü yoksa kanalın kendisi kaynak / tahliye sırasında ESD'den zarar görebilir mi?

— rdtsc

1

Aynı zamanda drenaj kaynağı alanıdır, bkz. Örneğin google.at/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://…

— Junius

3

Evet kesinlikle.

Daha önce tasarımlarıma 2N7000 koyma hatası yaptım ve iyi ESD korumalı olmayan ortamlarda çalıştım. Bunu yaparken onlarca 2N7000'i yok ettim.

Benim için kilit konu tasarımlarda "ne kadar" korumanın gerekli olduğudur. Özellikle üretim için koruma eklerken para maliyeti.

— SpiRail
kaynak

I feel your pain! I think I am currently destroying about 1 in 3 2N7000. I'm not yet fully sure of the ESD source, could very well be my soldering iron. electronics.stackexchange.com/questions/323890/…

— svenema

2

There is a second source of 2n7000 whith " KL " at the end of the reference made from VISHAY and is totally protected.

2

Totally protected? The datasheet says (very prominently) 2000V, which is quite a lot for a FET, but that's only class 1C under the human body model.

— Kevin Vermeer

Do you know of any other similarly protected MOSFETs? Both the Vishay 2N7000KL and BS170KL are not available in the Netherlands (Farnell suggests the 2N7000BU as replacement, but that one seems to be a regular 2N7000). I'm looking for a three pin through hole package...

— svenema