Les MOSFET discrets sont-ils sensibles aux décharges électrostatiques?

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Les entrées CMOS des microcontrôleurs et autres circuits intégrés peuvent être endommagées par les décharges ESD. La grille d'un grand MOSFET discret (2N7000, IRF9530, etc.) peut-elle être endommagée par des décharges ESD?

mosfet esd

— Thomas O
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Les BJT ordinaires sont également sensibles aux décharges électrostatiques, en particulier aux appareils à haute fréquence.

— Leon Heller

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La question portait sur les MOSFET. Il est bon de savoir que les BJT sont sensibles, mais cela ne répond pas à la question.

— Kevin Vermeer

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Il ne fait aucun doute que les MOSFET discrets sont très sensibles aux décharges électrostatiques. Cependant, une question intéressante si les gros MOSFET sont beaucoup moins sensibles. Je suppose que oui, mais je n'ai pas de chiffres pour le prouver.

— AndreKR

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Je l'ai mentionné au cas où les gens penseraient que les MOSFET étaient les seuls appareils discrets qui pourraient être endommagés par les décharges électrostatiques.

— Leon Heller

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Oui. J'ai utilisé des MOSFET qui avaient une bande de caoutchouc conductrice autour des broches pour protéger les portes en court-circuitant les broches, à retirer après le soudage. (TO-39, IIRC)

— Stevenvh
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Très vrai. J'ai vu de nombreux BSS84, BSS123 et autres échouer. Ils sont beaucoup plus sensibles que les CI parce que les CI ont généralement des diodes de protection aux E / S et les MOSFET discrets n'en ont pas. De plus, les MOSFET à petits signaux endommagés n'échouent pas de manière évidente mais se dégradent un peu (bien que suffisamment pour causer des problèmes plus tard). Je n'ai aucun doute que la même chose est vraie pour les gros MOSFET car leur structure ressemble à de nombreux petits MOSFET en parallèle. Cependant, les gros MOSFET ont une capacité parasite plus élevée qui agit comme une protection un peu meilleure: plus de (dé-) charge est nécessaire pour augmenter la tension.

— zebonaut

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Tout MOSFET à l'extérieur d'un circuit sera extrêmement sensible aux décharges électrostatiques comme un pic sur la grille qui élève sa tension au-dessus du maximum et il sera mort. Les MOSFET dans les circuits ont très fréquemment une protection explicite (Zeners sur les grilles ou diodes de serrage dans les pilotes) et d'autres protections ESD accidentelles comme les pulldowns ou éventuellement une capacité accrue.

Plus au point de "sont grands (et / ou) MOSFET discrets moins sensibles", ils le sont pour deux raisons:

L'oxyde de grille est susceptible d'être plus épais et de prendre plus de tension au claquage (bien que les lignes d'entrée sur un circuit intégré soient probablement également sur-conçues de cette manière), et
La capacité de la grille sera considérablement plus grande, il faudra donc beaucoup plus de charge pour créer une tension mortelle.

Dans un circuit, les modes de défaillance les plus courants (selon mon expérience) sont des pointes inductives sur la broche source qui souffle la grille, ou celles sur le drain qui peuvent provoquer une panne d'avalanche fatale. Je ne pense pas avoir jamais identifié positivement une panne dV / dt, c'est là que l'augmentation de tension sur le MOSFET est si rapide, les capacités parasites entre drain-gate-source peuvent allumer le MOSFET provoquant de mauvaises choses à se produire.

Néanmoins, si vous mettez bien à la terre votre source et faites sauter la porte directement sur le paquet avec un pistolet ESD le 11, vous pourrez peut-être le tuer. Les utilisateurs ne devraient pas pouvoir coller leurs petites mains crasseuses sur les lignes de votre porte car ils auraient pu simplement mélanger leurs chaussettes en laine le long du tapis en polyester, mais s'ils le peuvent pour une raison quelconque (???), un Zener devrait protéger presque tout.

— Nick T
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Est-ce seulement l'isolateur de grille qui tombe en panne, ou le canal lui-même peut -il être endommagé par les décharges électrostatiques sur la source / le drain?

— rdtsc

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C'est aussi la zone de la source de vidange, voir par exemple google.at/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://…

— Junius

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Oui absolument.

J'ai fait l'erreur de mettre 2N7000 dans mes conceptions avant et j'ai travaillé dessus dans des environnements qui n'étaient pas bien protégés contre les décharges électrostatiques. J'ai détruit littéralement des dizaines de 2N7000 en faisant cela.

La question clé pour moi est «combien» de protection est nécessaire dans les conceptions. Surtout pour la production lorsque l'ajout de protection coûte de l'argent.

— SpiRail
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Je ressens ta douleur! Je pense que je suis en train de détruire environ 1 sur 3 2N7000. Je ne suis pas encore complètement sûr de la source ESD, pourrait très bien être mon fer à souder. electronics.stackexchange.com/questions/323890/…

— svenema

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Il y a une deuxième source de 2n7000 avec "KL" à la fin de la référence faite à partir de VISHAY et est totalement protégée.

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Totalement protégé? La fiche technique indique (très en évidence) 2000V, ce qui est beaucoup pour un FET, mais ce n'est que la classe 1C sous le modèle du corps humain.

— Kevin Vermeer

Connaissez-vous d'autres MOSFET protégés de manière similaire? Les Vishay 2N7000KL et BS170KL ne sont pas disponibles aux Pays-Bas (Farnell suggère le 2N7000BU en remplacement, mais celui-ci semble être un 2N7000 régulier). Je suis à la recherche d'un package de trous à trois broches ...

— svenema