mosfet击穿电压

广东又又又回南天了！面对如此潮湿的南方，MOSFET不禁问：我身上哪来的静电？

北方气候比较干燥，南方的潮湿便不易产生静电（参考图如下）。

不过，这可不代表MOSFET就不会静电！那么，这静电到底从何而来？

静电放电：

是绝大多数器件、IC设计与制造的头号难题。

静电放电(ESD: Electrostatic Discharge)，一般是人为产生的，在生产、组装、测试、存放以及搬运的过程中，静电会累积在人体、仪器或设备当中，然而元器件本身也会累积静电。

静电产生的方式通常分为四种：人体放电（HBM）、机器放电（MM）、元件充电（CDM）、电场感应（FIM），通常以人体放电（HBM）、机器放电这两种为主要测试模式。

HBM：业界对HBM的ESD标准(MIL- STD-883C method 3015.7，等效人体电容为100pF，等效人体电阻为1.5Kohm)

MM：机器移动产生的静电触碰芯片时由pin脚释放，ESD标准【（EIA/JESD22-A115-A），等效机器电阻为0(金属，且放电时间较短，在ms或者us之间），电容为100pF】。

由于等效电阻为0，因此电流很大，此外机器本身存在很多导线之间的耦合作用，电流会因此受到干扰进而变化。

CDM：器件带静电后接触一个接地的导体发生放电。

在同样的静电电压等级下，器件损伤程度：MM＞CDM＞HBM，产品规格书常见HBM、MM，电子器件标准为HBM接触2KV。

接以上陈述以后，知道MOS管为何要防静电吗？

我们知道，MOS管是一个ESD敏感器件，本身输入阻抗很高，其G-S之间的电容又很小，易受到外界电磁场或静电感应而带电。

MOSFET静电击穿有两种模式：

1. 电压型：G极的薄氧化层发生击穿形成针孔，使G-S极/G-D之间短路；
2. 功率型：金属化薄膜铝条被熔断，导致G极/S极开路。

绝大部分MOSFET很少暴露在容易产生ESD的环境里，但在部分应用里，MOSFET会专门在GS之间增加一个ESD保护器提高它的静电防护能力。

不过，现在大多数MOSFET都没那么容易击穿，尤其是大功率VMOS，一般都有二极管保护，并且其栅极电容较大，感应不出高压。有些CMOS器件内部增加了IO口保护，不过也不能用手直接接触CMOS器件的管脚，会导致可焊性变差。

静电放电

所形成的是短时的大电流，放电脉冲的时间常数一般远小于器件散热的时间常数。

当静电放电电流流经pn结时，会产生很大的瞬间功率密度，并形成局部过热，甚至超过材料本身的温度（硅的熔点1410℃），这将导致pn结短路，使器件失效。

功率密度越小，器件越不容易受到损坏。

相对其它器件，MOS管的ESD敏感度要高一点。但ESD具有随机性，就算产生ESD，也未必一定会把MOS管击穿。

解决方案

1. 在存储和运输时，最好用金属容器或者导电材料包装，避免化纤物品；
2. 组装、调试时，工具、仪表和工作台需做到良好接地，操作人员要避免穿着尼龙、化纤衣类导致静电干扰；
3. MOS管是电压驱动型，悬空的G极易受外部干扰让MOS导通，外部干扰信号对G-S结电容充电。G悬空是很危险的，容易造成爆管。让G极接个下拉电阻对地，外部干扰信号就不会直通了，一般这个栅极电阻可以在10-20K。

这个栅极电阻的作用之前也有提到过：

1. 为MOS提供偏置电压
2. 起到泄放电阻的作用

以上是本期的全部内容，感谢观看~

微碧VBsemi

（以上部分图片与资料来源于网络）

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