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电(dian)子分析:MOS管击穿是什么原因

信息来(lai)源(yuan):本站 日期:2017-04-18 

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MOS管本身的输入电阻很高,而栅-源极间电容又非常小,所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电,而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压(U=Q/C),将管子损坏。虽然MOS输入端有抗静电的保护措施,但仍需小心对待,在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装,不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。组装、调试时,工具、仪表、工作台等均应良好接地。MOS管厂家要防止操作人员的静电干扰造成的损坏,如不宜穿尼龙、化纤衣服,手或工具在接触集成块前最好先接一下地。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时,使用的设备必须良好接地。

静电(dian)放(fang)(fang)电(dian)形成的是(shi)短(duan)时大(da)电(dian)流,放(fang)(fang)电(dian)脉冲的时间(jian)常数远(yuan)小于器(qi)(qi)件散热的时间(jian)常数。因此,当静电(dian)放(fang)(fang)电(dian)电(dian)流通过面积(ji)很小的pn结(jie)(jie)(jie)或肖特基结(jie)(jie)(jie)时,将(jiang)产(chan)生很大(da)的瞬间(jian)功(gong)率(lv)(lv)密度(du),形成局(ju)部(bu)过热,有可能使局(ju)部(bu)结(jie)(jie)(jie)温(wen)达(da)到甚至(zhi)超过材料的本征(zheng)温(wen)度(du)(如硅的熔(rong)点1415℃),使结(jie)(jie)(jie)区(qu)局(ju)部(bu)或多(duo)处(chu)熔(rong)化导致pn结(jie)(jie)(jie)短(duan)路,器(qi)(qi)件彻(che)底失(shi)效。这种失(shi)效的发(fa)生与否,主要取决于器(qi)(qi)件内部(bu)区(qu)域(yu)的功(gong)率(lv)(lv)密度(du),功(gong)率(lv)(lv)密度(du)越(yue)小,说明器(qi)(qi)件越(yue)不易受(shou)到损伤。

反(fan)偏(pian)pn结(jie)(jie)(jie)比正偏(pian)pn结(jie)(jie)(jie)更容易发(fa)生热致失效,在反(fan)偏(pian)条件下使结(jie)(jie)(jie)损坏所(suo)需要的(de)(de)能量只有正偏(pian)条件下的(de)(de)十分(fen)之一左右。这是(shi)因为反(fan)偏(pian)时(shi),大(da)部分(fen)功率消(xiao)耗在结(jie)(jie)(jie)区中心,而正偏(pian)时(shi),则多消(xiao)耗在结(jie)(jie)(jie)区外(wai)的(de)(de)体电(dian)(dian)阻上(shang)。对于(yu)双(shuang)极器件,通常(chang)发(fa)射结(jie)(jie)(jie)的(de)(de)面(mian)积比其(qi)它(ta)结(jie)(jie)(jie)的(de)(de)面(mian)积都小(xiao),而且结(jie)(jie)(jie)面(mian)也比其(qi)它(ta)结(jie)(jie)(jie)更靠近表(biao)面(mian),所(suo)以(yi)常(chang)常(chang)观察到的(de)(de)是(shi)发(fa)射结(jie)(jie)(jie)的(de)(de)退(tui)化。此(ci)外(wai),击穿电(dian)(dian)压(ya)高(gao)于(yu)100V或(huo)漏(lou)电(dian)(dian)流小(xiao)于(yu)1nA的(de)(de)pn结(jie)(jie)(jie)(如JFET的(de)(de)栅(zha)结(jie)(jie)(jie)),比类似尺(chi)寸的(de)(de)常(chang)规pn结(jie)(jie)(jie)对静(jing)电(dian)(dian)放电(dian)(dian)更加敏感。

静电的(de)基本物理特征为:有吸引或排斥的(de)力量;有电场存(cun)在,与大地有电位差;会(hui)产(chan)生放(fang)电电流。这三种情形会(hui)对(dui)电子(zi)元件造成以(yi)下影响:

1.元件吸附灰(hui)尘,改变线(xian)路间的阻抗,影(ying)响(xiang)元件的功能和寿命。

2.因电场或(huo)电流(liu)破(po)坏元(yuan)件绝缘层和导体,使(shi)元(yuan)件不(bu)能工作(完全破(po)坏)。

3.因瞬间的电场软击穿或电流产生过热,使元件受伤,虽然仍能工作,但是寿命受损。

上述这三种情况中,如果元件完全破坏,必能在生产及品质测试中被察觉而排除,影响较少。如果元件轻微受损,在正常测试中不易被发现,在这种情形下,常会因经过多次加工,甚至已在使用时,才被发现破坏,不但检查不易,而且损失亦难以预测。静电对电子元件产生的危害不亚于严重火灾和爆炸事故的损失.


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