Input CMOS pada mikrokontroler dan IC lainnya dapat rusak oleh pelepasan ESD. Dapatkah gerbang MOSFET diskrit besar (2N7000, IRF9530, dll.) Dirusak oleh pelepasan ESD?
BJT biasa juga sensitif terhadap ESD, terutama perangkat frekuensi tinggi.
Leon Heller
1
Pertanyaannya adalah tentang MOSFET. Senang mengetahui bahwa BJT sensitif, tetapi ini tidak menjawab pertanyaan.
Kevin Vermeer
2
Tidak ada keraguan bahwa MOSFET diskrit sangat sensitif terhadap ESD. Namun, pertanyaan yang menarik jika MOSFET besar jauh kurang sensitif. Saya kira ya, tapi saya tidak punya angka untuk membuktikannya.
AndreKR
2
Saya sebutkan kalau-kalau orang berpikir bahwa MOSFET adalah satu-satunya perangkat diskrit yang dapat rusak oleh ESD.
Leon Heller
Jawaban:
15
Iya. Saya telah menggunakan MOSFET yang memiliki karet gelang konduktif di sekitar pin untuk melindungi gerbang dengan menyingkat pin, untuk dilepas setelah disolder. (KE-39, IIRC)
Sangat benar. Saya telah melihat banyak BSS84, BSS123 dan sejenisnya gagal. Mereka jauh lebih sensitif daripada IC karena IC biasanya memiliki dioda pelindung pada I / Os dan MOSFET diskrit tidak. Juga, MOSFET sinyal kecil yang rusak sering tidak gagal dengan cara yang jelas tetapi terdegradasi sedikit (walaupun cukup untuk menyebabkan masalah di kemudian hari). Saya tidak ragu bahwa hal yang sama berlaku untuk MOSFET besar karena strukturnya terlihat seperti banyak MOSFET kecil secara paralel. Namun, MOSFET besar memiliki kapasitansi parasit yang lebih tinggi yang bertindak sebagai perlindungan yang lebih baik: Lebih banyak (dis-) muatan diperlukan untuk menaikkan tegangan.
zebonaut
12
Setiap MOSFET di luar rangkaian akan sangat sensitif ESD karena satu lonjakan pada gerbang yang menaikkan tegangan di atas maksimum dan itu akan mati. MOSFET di sirkuit sangat sering memiliki perlindungan eksplisit (Zener di gerbang atau klem dioda pada driver) dan perlindungan ESD insidental lainnya seperti pull-down atau kemungkinan peningkatan kapasitansi.
Lebih ke titik "yang besar (dan / atau) MOSFET diskrit kurang sensitif", mereka karena dua alasan:
Gerbang oksida cenderung lebih tebal dan mengambil lebih banyak tegangan untuk rusak (meskipun jalur input pada IC mungkin juga direkayasa ulang dengan cara ini), dan
Kapasitansi gerbang akan jauh lebih besar, sehingga akan membutuhkan lebih banyak biaya untuk membangun tegangan yang mematikan.
Dalam sebuah rangkaian, mode kegagalan yang lebih umum (dalam pengalaman saya) adalah lonjakan induktif pada pin sumber yang meniup gerbang, atau yang pada saluran pembuangan yang dapat menyebabkan kerusakan longsor yang fatal. Saya tidak berpikir saya pernah secara positif mengidentifikasi kegagalan dV / dt, yang mana tegangan naik pada MOSFET sangat cepat, kapasitansi parasit antara drain-gate-source dapat menyalakan MOSFET yang menyebabkan hal-hal buruk terjadi. terjadi.
Namun demikian, jika Anda meng-ground-kan sumber Anda dengan baik dan meledakkan gerbang tepat pada paket dengan pistol ESD pada 11, Anda mungkin dapat membunuhnya. Pengguna seharusnya tidak bisa menempelkan tangan kecilnya yang kotor di garis gerbang Anda karena mereka bisa saja mengocok kaus kaki wol mereka di sepanjang karpet poliester, tetapi jika mereka dapat karena suatu alasan (???), Zener harus melindungi hampir semua hal.
Saya membuat kesalahan dengan menempatkan 2N7000 di desain saya sebelumnya dan mengerjakannya di lingkungan yang tidak terlindungi dengan baik oleh ESD. Saya telah menghancurkan puluhan 2N7000 yang melakukan ini.
Masalah utama bagi saya adalah "berapa banyak" perlindungan yang diperlukan dalam desain. Terutama untuk produksi ketika menambah biaya perlindungan uang.
Aku merasakan sakitmu! Saya pikir saya sedang menghancurkan 1 dari 3 2N7000. Saya belum sepenuhnya yakin dengan sumber ESD, bisa jadi itu adalah solder saya. electronics.stackexchange.com/questions/323890/…
svenema
2
Ada sumber kedua 2n7000 dengan "KL" di akhir referensi yang dibuat dari VISHAY dan benar-benar dilindungi.
Benar-benar dilindungi? The datasheet mengatakan (sangat mencolok) 2000V, yang cukup banyak untuk FET, tapi itu hanya 1C kelas bawah model tubuh manusia.
Kevin Vermeer
Apakah Anda tahu ada MOSFET yang dilindungi serupa lainnya? Baik Vishay 2N7000KL dan BS170KL tidak tersedia di Belanda (Farnell menyarankan 2N7000BU sebagai pengganti, tetapi yang tampaknya menjadi 2N7000 biasa). Saya mencari paket tiga pin melalui lubang ...
Jawaban:
Iya. Saya telah menggunakan MOSFET yang memiliki karet gelang konduktif di sekitar pin untuk melindungi gerbang dengan menyingkat pin, untuk dilepas setelah disolder. (KE-39, IIRC)
sumber
Setiap MOSFET di luar rangkaian akan sangat sensitif ESD karena satu lonjakan pada gerbang yang menaikkan tegangan di atas maksimum dan itu akan mati. MOSFET di sirkuit sangat sering memiliki perlindungan eksplisit (Zener di gerbang atau klem dioda pada driver) dan perlindungan ESD insidental lainnya seperti pull-down atau kemungkinan peningkatan kapasitansi.
Lebih ke titik "yang besar (dan / atau) MOSFET diskrit kurang sensitif", mereka karena dua alasan:
Dalam sebuah rangkaian, mode kegagalan yang lebih umum (dalam pengalaman saya) adalah lonjakan induktif pada pin sumber yang meniup gerbang, atau yang pada saluran pembuangan yang dapat menyebabkan kerusakan longsor yang fatal. Saya tidak berpikir saya pernah secara positif mengidentifikasi kegagalan dV / dt, yang mana tegangan naik pada MOSFET sangat cepat, kapasitansi parasit antara drain-gate-source dapat menyalakan MOSFET yang menyebabkan hal-hal buruk terjadi. terjadi.
Namun demikian, jika Anda meng-ground-kan sumber Anda dengan baik dan meledakkan gerbang tepat pada paket dengan pistol ESD pada 11, Anda mungkin dapat membunuhnya. Pengguna seharusnya tidak bisa menempelkan tangan kecilnya yang kotor di garis gerbang Anda karena mereka bisa saja mengocok kaus kaki wol mereka di sepanjang karpet poliester, tetapi jika mereka dapat karena suatu alasan (???), Zener harus melindungi hampir semua hal.
sumber
Ya, tentu saja.
Saya membuat kesalahan dengan menempatkan 2N7000 di desain saya sebelumnya dan mengerjakannya di lingkungan yang tidak terlindungi dengan baik oleh ESD. Saya telah menghancurkan puluhan 2N7000 yang melakukan ini.
Masalah utama bagi saya adalah "berapa banyak" perlindungan yang diperlukan dalam desain. Terutama untuk produksi ketika menambah biaya perlindungan uang.
sumber
Ada sumber kedua 2n7000 dengan "KL" di akhir referensi yang dibuat dari VISHAY dan benar-benar dilindungi.
sumber