daño electrostático FET

2

He leído que las cargas electrostáticas producidas por el cuerpo humano pueden ser de hasta varios miles de voltios.

Cómo sucede exactamente el daño de los transistores

MOSFET NPN Tensión electrostática aplicada al drenaje o fuente, lo que provoca una polarización inversa de cualquiera de las uniones PN con una tensión > voltaje de ruptura

BJT NPN La tensión electrostática aplicada al emisor o colector, lo que provoca que la base del colector o la base del emisor estén en una polarización inversa con una tensión > voltaje de ruptura

¿Estoy en lo correcto?

Entonces, ¿por qué los FET son sujetos a ser dañados en particular? A menudo escucho sobre la protección contra la electrostática para los FET, pero para BJT no muy a menudo, y no como para los diodos, también es muy raro, aunque también son dispositivos de unión PN.

    
pregunta Haml

3 respuestas

1

En el momento de la descarga, fluye corriente desde el objeto cargado, a través del transistor, y finalmente a tierra u otro potencial más bajo.

La ley de Ohm está vigente aquí, y cuanto mayor sea la resistencia, mayor será el voltaje observado en los dos terminales del "dispositivo en destrucción".

Los FET tienen una resistencia muy alta en su cable de puerta. Para MOS FET, esa resistencia es extremadamente alta. Un BJT tiene una resistencia mucho más baja, aunque, cuando se trata de descargas estáticas, no hay ninguna garantía de que eso también lo haga explotar.

Como efecto secundario, los circuitos BJT generalmente tienen resistencias relativamente pequeñas en sus terminales para desviar el dispositivo, y eso limitará aún más la caída de IR.

    
respondido por el gbarry
6

El voltaje es una cosa, pero recuerde que el cuerpo humano tiene una cierta cantidad de capacitancia a tierra y una resistencia en serie relativamente pequeña. Eso significa que hay energía almacenada (\ $ C \ cdot V ^ 2 \ sobre 2 \ $) que se puede descargar a través del dispositivo en cuestión.

Si la capacitancia del cuerpo humano fuera mucho menor, digamos 0.1pF en lugar de 100pF, la capacitancia de algo como un MOSFET dividiría el voltaje de, digamos, 1kV a quizás 20V, y la mayoría de los MOSFET sobrevivirían a eso.

ElmecanismoprincipalparaeldañodeESDdelosMOSFETesladescomposicióndelaislamientodelapuerta,queesunacapamuyfina(tandelgadacomo5átomos)deóxidodesilicio.Unavezqueserompeporunadescarga,eltransistorprobablementeseestropea.

Debido a que las uniones (a diferencia del aislamiento) pueden romperse sin daños si la energía no es demasiado grande en relación con el tamaño de la unión y otros factores, los transistores y diodos bipolares tienden a ser más resistentes, sin embargo, la RF (especialmente Los transistores de microondas) y diodos similares tienen una geometría muy fina (conductores delgados y uniones pequeñas), por lo que la energía en un evento ESD podría causar daños al fundir el metal o dañar la unión en sí.

La mayoría de los MOSFET hechos hoy en día tienen una protección interna o una capacitancia de compuerta tan alta que incluso el manejo descuidado (un poco) es menos probable que cause daños, pero la precaución exige el uso de técnicas seguras contra ESD para la mayoría de los semiconductores, como Todavía es bastante posible causar daños. Es obligatorio para aplicaciones de alta confiabilidad (como el espacio). El gran temor es que podría causar daños que podrían resultar en una falla en una fecha posterior, cuando la reparación se convierta en algo inconveniente y costoso.

Enlosviejostiempos,algunostransistoressesuministrabanconunclipderesortealrededordelospasadores,cortándolosentresí,paraserretiradosdespuésdequeseinstalóeltransistor.

    
respondido por el Spehro Pefhany
2

Primero, una tensión nunca se aplica A un punto, sino siempre ENTRE dos puntos.

La razón por la que un MOSFET se elimina con tanta facilidad es que contiene una capa muy simple si el aislamiento (= impedancia muy alta) entre su compuerta y su canal de drenaje de fuente. Cuanto más delgada sea esta capa, mejores serán las especificaciones del MOSFET, pero también menor será su voltaje de ruptura. Una calificación común para esta capa es de 20V máximo. Un diodo o BJT no tiene esta característica, por lo tanto no son tan vulnerables.

    
respondido por el Wouter van Ooijen

Lea otras preguntas en las etiquetas