电子分析:MOS管击穿是(shi)什么原因
信息来(lai)源:本站 日(ri)期:2017-04-18
静电(dian)(dian)放电(dian)(dian)形成(cheng)的(de)是短(duan)时(shi)(shi)(shi)大电(dian)(dian)流(liu),放电(dian)(dian)脉冲的(de)时(shi)(shi)(shi)间(jian)常(chang)数(shu)远(yuan)小于(yu)(yu)器件(jian)散热的(de)时(shi)(shi)(shi)间(jian)常(chang)数(shu)。因此,当静电(dian)(dian)放电(dian)(dian)电(dian)(dian)流(liu)通过面积很小的(de)pn结(jie)(jie)(jie)或肖(xiao)特基结(jie)(jie)(jie)时(shi)(shi)(shi),将产生很大的(de)瞬(shun)间(jian)功(gong)率(lv)密度,形成(cheng)局部过热,有可能使局部结(jie)(jie)(jie)温达到甚至超过材料的(de)本征温度(如(ru)硅的(de)熔点1415℃),使结(jie)(jie)(jie)区(qu)局部或多处熔化导致(zhi)pn结(jie)(jie)(jie)短(duan)路(lu),器件(jian)彻(che)底失效。这种失效的(de)发生与(yu)否(fou),主要取决于(yu)(yu)器件(jian)内部区(qu)域的(de)功(gong)率(lv)密度,功(gong)率(lv)密度越小,说(shuo)明器件(jian)越不易受(shou)到损伤(shang)。
反偏pn结(jie)(jie)(jie)(jie)比正偏pn结(jie)(jie)(jie)(jie)更(geng)容(rong)易发(fa)(fa)(fa)生(sheng)热致(zhi)失效,在反偏条件下(xia)使结(jie)(jie)(jie)(jie)损坏所需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量只有正偏条件下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)十分(fen)之(zhi)一左右。这是(shi)因为反偏时(shi),大部(bu)分(fen)功率消耗在结(jie)(jie)(jie)(jie)区中心,而正偏时(shi),则多消耗在结(jie)(jie)(jie)(jie)区外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)体电(dian)阻上。对于双极(ji)器件,通常(chang)发(fa)(fa)(fa)射结(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)积比其它结(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)积都(dou)小(xiao),而且结(jie)(jie)(jie)(jie)面(mian)(mian)也比其它结(jie)(jie)(jie)(jie)更(geng)靠近表面(mian)(mian),所以常(chang)常(chang)观察到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)发(fa)(fa)(fa)射结(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)退化。此外,击(ji)穿电(dian)压高(gao)于100V或漏电(dian)流小(xiao)于1nA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)pn结(jie)(jie)(jie)(jie)(如JFET的(de)(de)(de)(de)(de)(de)栅结(jie)(jie)(jie)(jie)),比类似尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)规(gui)pn结(jie)(jie)(jie)(jie)对静(jing)电(dian)放电(dian)更(geng)加敏感。
静电(dian)(dian)的(de)基本物理(li)特征(zheng)为:有吸引或(huo)排斥的(de)力量;有电(dian)(dian)场存在,与大地有电(dian)(dian)位差;会(hui)产(chan)生(sheng)放(fang)电(dian)(dian)电(dian)(dian)流。这三种情(qing)形(xing)会(hui)对电(dian)(dian)子(zi)元(yuan)件造成(cheng)以下影响(xiang):
1.元(yuan)件吸附灰尘,改变线(xian)路间的阻抗,影响元(yuan)件的功能和寿(shou)命。
2.因电场或电流破(po)坏(huai)元件绝缘层和导体,使(shi)元件不(bu)能(neng)工作(完全破(po)坏(huai))。
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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