لماذا تفشل مقاومة المدخلات العالية لأنبوب MOS ضد الكهرباء الساكنة

يتمتع ترانزستور MOS بمقاومة إدخال عالية جدًا. ومع ذلك، فهو أيضًا حساس جدًا للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) نظرًا لمقاومته العالية للمدخلات وسعة مصدر البوابة الصغيرة جدًا. يمكن شحن ترانزستور MOS بسهولة عند تعرضه للمجالات الكهرومغناطيسية الخارجية أو الكهرباء الساكنة. علاوة على ذلك، في المواقف التي تكون فيها الكهرباء الساكنة قوية، يكون من الصعب تفريغ الشحنات المتراكمة، مما قد يؤدي إلى انهيار التفريغ الساكن.

هناك بشكل عام نوعان من الانهيار الكهروستاتيكي:
الأول هو نوع الجهد، حيث تنهار طبقة الأكسيد الرقيقة من قطب البوابة، وتشكل ثقوبًا ودائرة قصر بين قطب البوابة وقطب المصدر، أو بين قطب البوابة وقطب التصريف.

النوع الثاني هو نوع الطاقة، حيث يتم ذوبان شريط الألمنيوم الرقيق المعدني، مما يسبب إما دائرة مفتوحة بين قطب البوابة وقطب المصدر أو دائرة مفتوحة بين قطب البوابة وقطب التصريف.

أسباب وحلول عطل MOSFET؟
أولاً، مقاومة الإدخال لـ MOSFET عالية جدًا، في حين أن السعة بين أطراف البوابة والمصدر صغيرة جدًا. ولذلك، فهو شديد التأثر بتحريض المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية أو الكهرباء الساكنة، وحتى كمية صغيرة من الشحنة يمكن أن تتسبب في تكوين جهد كبير عبر السعة (U=Q/C)، مما يؤدي إلى تلف الترانزستور.

على الرغم من أن محطة إدخال MOSFET تتمتع بالحماية ضد الكهرباء الساكنة، إلا أنها لا تزال تتطلب معالجة دقيقة. من الأفضل استخدام حاويات معدنية أو مواد تعبئة ذات خصائص موصلة للتخزين والنقل، وتجنب وضعها في بيئات تحتوي على مواد أو أقمشة يمكن أن تولد جهدًا ثابتًا عاليًا، مثل المواد الكيميائية أو الألياف الاصطناعية.

أثناء التجميع والتصحيح، يجب تأريض الأدوات والأدوات ومناضد العمل وما إلى ذلك بشكل صحيح. من المهم منع الأضرار الناجمة عن التداخل الساكن من المشغل. لا يُنصح بارتداء ملابس من النايلون أو الألياف الصناعية. يوصى أيضًا بتأريض اليد أو الأداة قبل لمس الدائرة المتكاملة. عند تقويم أو ثني أسلاك الجهاز أو إجراء اللحام اليدوي، يجب تأريض المعدات المستخدمة بشكل صحيح.

ثانيًا، يحتوي صمام الحماية الثنائي الموجود على طرف الإدخال لدائرة MOS على حد تيار يبلغ عمومًا 1 مللي أمبير عند توصيله. عندما يكون هناك احتمال لتيار دخل عابر زائد (أكثر من 10 مللي أمبير)، يجب توصيل مقاوم حماية الإدخال على التوالي. ولذلك، عند تطبيق يمكن اختيار أنبوب MOS مع المقاوم الحماية الداخلية.

علاوة على ذلك، نظرًا لأن دائرة الحماية يمكنها فقط امتصاص كمية محدودة من الطاقة اللحظية، فإن الإشارات اللحظية المفرطة والجهد الساكن العالي بشكل مفرط ستجعل دائرة الحماية غير فعالة. لذلك، أثناء اللحام، يجب تأريض مكواة اللحام بشكل موثوق لمنع تلف طرف إدخال الجهاز بسبب تسرب التيار. عند الاستخدام، يمكن إجراء اللحام باستخدام الحرارة المتبقية لمكواة اللحام بعد إيقاف التشغيل، ويجب لحام دبابيس التأريض أولاً.

ما هو دور المقاومة المنسدلة لمصدر بوابة MOS (GS)؟
MOS هو جهاز يحركه الجهد وحساس للجهد. تتأثر البوابة العائمة (G) بسهولة بالتداخل الخارجي، مما يتسبب في إجراء MOS. تقوم إشارة التداخل الخارجي بشحن سعة الوصلة GS، ويمكن تخزين هذه الشحنة الصغيرة لفترة طويلة.

في التجربة، من الخطورة جدًا أن يتم تعليق G، حيث انفجرت العديد من الأنابيب لهذا السبب. من خلال إضافة مقاوم منسدل إلى الأرض، لن تمر إشارات التداخل الالتفافية مباشرة. يتراوح المقاوم عادة بين 10 إلى 20 كيلو ويسمى بمقاوم البوابة.
الوظيفة 1: توفير جهد متحيز للترانزستورات ذات التأثير الميداني.
الوظيفة 2: يعمل كمقاوم نازف لحماية البوابة G والمصدر S.

الوظيفة الأولى سهلة الفهم. هنا، دعونا نشرح مبدأ الوظيفة الثانية. المقاومة بين البوابة G والمصدر S لترانزستور تأثير المجال كبيرة جدًا. لذلك، حتى كمية صغيرة من الكهرباء الساكنة يمكن أن تولد جهدًا عاليًا جدًا عبر السعة المكافئة بين أطراف GS.

إذا لم يتم تفريغ هذه الكميات الصغيرة من الكهرباء الساكنة في الوقت المناسب، فإن الجهد العالي عند كلا الطرفين يمكن أن يتسبب في عطل ترانزستور التأثير الميداني أو حتى انهيار أطراف GS. يمكن للمقاوم المضاف بين البوابة والمصدر تفريغ الكهرباء الساكنة المذكورة أعلاه، وبالتالي حماية ترانزستور التأثير الميداني.

LISUN بنادق محاكاة ESD (مولد التفريغ الكهروستاتيكي / مسدس إلكتروستاتيكي / بنادق ESD) متوافق تمامًا مع إيك شنومكس-شنومكس-شنومكس, EN61000-4-2, ISO10605, GB/T17626.2, GB/T17215.301 و GB/T17215.322.

ما هو اختبار ESD؟
قد تتسبب الكهرباء الساكنة التي يولدها جسم الإنسان إلى جسم ما أو بين جسمين في حدوث خلل في دوائر المعدات الكهربائية والإلكترونية أو حتى تلفها. تم تصميم مولد ESD لقياس أداء التحمل ESD لتقييم المعدات الكهربائية والإلكترونية. ESD61000-2/ESD61000-2A يحتوي على شاشة LCD تعمل باللمس باللغتين الإنجليزية والصينية. 

ما هو استخدام بندقية محاكاة esd؟
يعد جهاز محاكاة التفريغ الكهروستاتيكي أعلى جهد إلكتروستاتيكي يمكن أن يصل إلى 30 كيلو فولت ، وهو ما يكفي لتغطية الدرجة القياسية الأكثر شدة لمتطلبات الجهد الكهروستاتيكي (متطلبات الجهد للكهرباء الساكنة من الدرجة 4 هي 15 كيلو فولت). يمكن استخدام مسدس اختبار ESD في معظم المعدات الكهربائية والإلكترونية لاختبار التفريغ الكهروستاتيكي ، ويمكنه أيضًا ضمان إمكانية المقارنة واستنساخ الاختبار.

العلامات:ESD6100-2