I MOSFET discreti sono sensibili alle ESD?

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Gli ingressi CMOS su microcontrollori e altri circuiti integrati possono essere danneggiati dalle scariche ESD. Il gate di un grande MOSFET discreto (2N7000, IRF9530, ecc.) Può essere danneggiato dalle scariche ESD?

mosfet esd

— Thomas O
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I BJT ordinari sono sensibili anche all'ESD, in particolare ai dispositivi ad alta frequenza.

— Leon Heller,

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La domanda riguardava i MOSFET. È bene sapere che i BJT sono sensibili, ma questo non risponde alla domanda.

— Kevin Vermeer,

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Non c'è dubbio che i MOSFET discreti siano molto sensibili all'ESD. Tuttavia, una domanda interessante se i MOSFET di grandi dimensioni sono molto meno sensibili. Immagino di sì, ma non ho cifre per dimostrarlo.

— AndreKR,

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L'ho menzionato nel caso in cui la gente pensasse che i MOSFET fossero gli unici dispositivi discreti che potrebbero essere danneggiati dall'ESD.

— Leon Heller,

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Sì. Ho usato MOSFET che avevano un elastico conduttivo attorno ai perni per proteggere i gate cortocircuitando i perni, da rimuovere dopo la saldatura. (TO-39, IIRC)

— stevenvh
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Verissimo. Ho visto molti BSS84, BSS123 e simili fallire. Sono molto più sensibili dei circuiti integrati perché i circuiti integrati di solito hanno diodi protettivi sugli I / O e MOSFET discreti no. Inoltre, i MOSFET a piccolo segnale danneggiati spesso non si guastano in modo ovvio ma si degradano solo un po '(anche se abbastanza da causare problemi in seguito). Non ho dubbi che lo stesso vale per i grandi MOSFET poiché la loro struttura assomiglia a molti piccoli MOSFET in parallelo. Tuttavia, i MOSFET di grandi dimensioni hanno una capacità parassita più elevata che funge da protezione leggermente migliore: per aumentare la tensione è necessaria una carica maggiore.

— zebonaut,

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Qualsiasi MOSFET all'esterno di un circuito sarà estremamente sensibile all'ESD come un picco sul gate che aumenta la sua tensione al di sopra del massimo e sarà morto. I MOSFET nei circuiti molto frequentemente hanno una protezione esplicita (Zeners su cancelli o diodi di serraggio nei driver) e altre protezioni ESD accidentali come pulldown o possibilmente maggiore capacità.

Più al punto "sono MOSFET discreti grandi (e / o) meno sensibili", sono per due ragioni:

È probabile che l'ossido di gate sia più spesso e richieda più tensione per la rottura (anche se le linee di ingresso su un circuito integrato sono probabilmente troppo ingegnerizzate in questo modo), e
La capacità del gate sarà molto più grande, quindi ci vorrà molta più carica per costruire una tensione letale.

In un circuito, le modalità di guasto più comuni (secondo la mia esperienza) sono picchi induttivi sul pin della sorgente che soffia il cancello, o quelli sullo scarico che possono causare un guasto fatale della valanga. Non credo di aver mai identificato positivamente un guasto dV / dt, che è dove l'aumento di tensione sul MOSFET è così veloce, le capacità parassite tra la drain-gate-source sono in grado di accendere il MOSFET causando cose cattive a accadere.

Tuttavia, se hai messo a terra bene la tua fonte e fatto saltare il cancello direttamente sul pacco con una pistola ESD su 11, potresti essere in grado di ucciderlo. Gli utenti non dovrebbero essere in grado di attaccare le loro piccole mani sporche sulle linee del cancello perché avrebbero potuto semplicemente mescolare i loro calzini di lana lungo il tappeto di poliestere, ma se per qualche motivo (???) possono, uno Zener dovrebbe proteggere quasi tutto.

— Nick T
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È solo l'isolatore del gate che si rompe o il canale stesso può essere danneggiato dall'ESD su source / drain?

— rdtsc

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È anche l'area di origine del drenaggio, vedi ad esempio google.at/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://…

— Junius

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Si assolutamente.

Ho fatto l'errore di inserire 2N7000 nei miei progetti prima e ho lavorato su di essi in ambienti che non erano ben protetti dalle ESD. Ho distrutto letteralmente dozzine di 2N7000 facendo questo.

La questione chiave per me è "quanta" protezione è necessaria nei progetti. Soprattutto per la produzione quando si aggiunge protezione costa denaro.

— SpiRail
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Condivido il tuo dolore! Penso che attualmente sto distruggendo circa 1 su 3 2N7000. Non sono ancora completamente sicuro della fonte ESD, potrebbe benissimo essere il mio saldatore. electronics.stackexchange.com/questions/323890/…

— svenema

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C'è una seconda fonte di 2n7000 con "KL" alla fine della referenza fatta da VISHAY ed è totalmente protetta.

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Totalmente protetto? Il foglio dati dice (in modo molto evidente) 2000 V, che è abbastanza per un FET, ma questa è solo la classe 1C sotto il modello del corpo umano.

— Kevin Vermeer,

Conosci altri MOSFET protetti allo stesso modo? Sia Vishay 2N7000KL che BS170KL non sono disponibili nei Paesi Bassi (Farnell suggerisce di sostituire 2N7000BU, ma quello sembra essere un normale 2N7000). Sto cercando un pacchetto a tre fori ...

— svenema,