MOSFET：又又又回南天！从哪里来的静电？

南方潮濕不易產生靜電，但MOSFET等器件仍可能受靜電影響。靜電放電是器件製造和使用的難題，MOSFET是ESD敏感器件，需採取防靜電措施。ESD具有隨機性，可通過金屬容器包裝、良好接地、避免化纖物品等方式減少靜電干擾。

摘要由作者通過智能技術生成

廣東又又又回南天了！面對如此潮濕的南方，MOSFET不禁問：我身上哪來的靜電？

北方氣候比較乾燥，南方的潮濕便不易產生靜電（參考圖如下）。

不過，這可不代表MOSFET就不會靜電！那麼，這靜電到底從何而來？

靜電放電：

是絕大多數器件、IC設計與製造的頭號難題。

靜電放電(ESD: Electrostatic Discharge)，一般是人為產生的，在生產、組裝、測試、存放以及搬運的過程中，靜電會累積在人體、儀器或設備當中，然而元器件本身也會累積靜電。

靜電產生的方式通常分為四種：人體放電（HBM）、機器放電（MM）、元件充電（CDM）、電場感應（FIM），通常以人體放電（HBM）、機器放電這兩種為主要測試模式。

HBM：業界對HBM的ESD標準(MIL- STD-883C method 3015.7，等效人體電容為100pF，等效人體電阻為1.5Kohm)

MM：機器移動產生的靜電觸碰晶片時由pin腳釋放，ESD標準【（EIA/JESD22-A115-A），等效機器電阻為0(金屬，且放電時間較短，在ms或者us之間），電容為100pF】。

由於等效電阻為0，因此電流很大，此外機器本身存在很多導線之間的耦合作用，電流會因此受到干擾進而變化。

CDM：器件帶靜電後接觸一個接地的導體發生放電。

在同樣的靜電電壓等級下，器件損傷程度：MM＞CDM＞HBM，產品規格書常見HBM、MM，電子器件標準為HBM接觸2KV。

接以上陳述以後，知道MOS管為何要防靜電嗎？

我們知道，MOS管是一個ESD敏感器件，本身輸入阻抗很高，其G-S之間的電容又很小，易受到外界電磁場或靜電感應而帶電。

MOSFET靜電擊穿有兩種模式：

00001. 

電壓型：G極的薄氧化層發生擊穿形成針孔，使G-S極/G-D之間短路；

00002. 

00003. 

功率型：金屬化薄膜鋁條被熔斷，導致G極/S極開路。

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絕大部分MOSFET很少暴露在容易產生ESD的環境裏，但在部分應用裏，MOSFET會專門在GS之間增加一個ESD保護器提高它的靜電防護能力。

不過，現在大多數MOSFET都沒那麼容易擊穿，尤其是大功率VMOS，一般都有二極體保護，並且其柵極電容較大，感應不出高壓。有些CMOS器件內部增加了IO口保護，不過也不能用手直接接觸CMOS器件的管腳，會導致可焊性變差。

靜電放電

所形成的是短時的大電流，放電脈衝的時間常數一般遠小於器件散熱的時間常數。

當靜電放電電流流經pn結時，會產生很大的瞬間功率密度，並形成局部過熱，甚至超過材料本身的溫度（矽的熔點1410℃），這將導致pn結短路，使器件失效。

功率密度越小，器件越不容易受到損壞。

相對其他器件，MOS管的ESD敏感度要高一點。但ESD具有隨機性，就算產生ESD，也未必一定會把MOS管擊穿。

解決方案

00001. 

在存儲和運輸時，最好用金屬容器或者導電材料包裝，避免化纖物品；

00002. 

00003. 

組裝、調試時，工具、儀錶和工作臺需做到良好接地，操作人員要避免穿著尼龍、化纖衣類導致靜電干擾；

00004. 

00005. 

MOS管是電壓驅動型，懸空的G極易受外部干擾讓MOS導通，外部干擾信號對G-S結電容充電。G懸空是很危險的，容易造成爆管。讓G極接個下拉電阻對地，外部干擾信號就不會直通了，一般這個柵極電阻可以在10-20K。

00006. 

這個柵極電阻的作用之前也有提到過：

00001. 

為MOS提供偏置電壓

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00003. 

起到泄放電阻的作用

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微碧VBsemi

（以上部分圖片與資料來源於網路）