As entradas CMOS nos microcontroladores e outros ICs podem ser danificadas por descargas ESD. O portão de um grande MOSFET discreto (2N7000, IRF9530 etc.) pode ser danificado por descargas ESD?
BJTs comuns também são sensíveis a ESD, especialmente dispositivos de alta frequência.
Leon Heller
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A pergunta era sobre MOSFETs. É bom saber que os BJTs são sensíveis, mas isso não responde à pergunta.
Kevin Vermeer
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Não há dúvida de que MOSFETs discretos são muito sensíveis à ESD. No entanto, uma questão interessante se grandes MOSFETs são muito menos sensíveis. Eu acho que sim, mas não tenho números para provar isso.
AndreKR
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Eu mencionei isso no caso de as pessoas acharem que os MOSFETs eram os únicos dispositivos discretos que poderiam ser danificados por ESD.
Leon Heller
Respostas:
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Sim. Eu usei MOSFETs que tinham uma faixa de borracha condutora ao redor dos pinos para proteger o (s) portão (s) em curto-circuito, para serem removidos após a soldagem. (TO-39, IIRC)
Muito verdadeiro. Eu já vi muitos BSS84, BSS123 e similares falharem. Eles são muito mais sensíveis do que os CIs porque os ICs geralmente têm diodos de proteção nas E / S e os MOSFETs discretos não. Além disso, os MOSFETs pequenos de sinal danificados geralmente não falham de uma maneira óbvia, mas são degradados um pouco (embora o suficiente para causar problemas mais tarde). Não tenho dúvida de que o mesmo vale para os grandes MOSFETs, pois sua estrutura se parece com muitos pequenos MOSFETs em paralelo. No entanto, os grandes MOSFETs têm uma maior capacidade parasitária que atua como uma proteção um pouco melhor: Mais (des) carga é necessária para aumentar a tensão.
Zebonaut
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Qualquer MOSFET fora de um circuito será extremamente sensível a ESD como um pico no portão que aumenta sua tensão acima do máximo e ele estará morto. Os MOSFETs em circuitos frequentemente têm proteção explícita (Zeners nos portões ou diodos de fixação nos drivers) e outras proteções incidentais contra ESD, como pulldowns ou possivelmente maior capacidade.
Mais ao ponto de "são grandes (e / ou) MOSFETs discretos menos sensíveis", são por duas razões:
É provável que o óxido de porta seja mais espesso e leve mais tensão à quebra (embora as linhas de entrada em um CI provavelmente também sejam superengenhadas dessa maneira), e
A capacitância do portão será muito maior, portanto, será necessário muito mais carga para aumentar a tensão letal.
Em um circuito, os modos de falha mais comuns (na minha experiência) são picos indutivos no pino de origem que sopra o portão ou aqueles no ralo que podem causar um colapso fatal da avalanche. Acho que nunca identifiquei positivamente uma falha de dV / dt, que é onde o aumento de tensão no MOSFET é tão rápido que as capacitâncias parasitas entre a fonte do portão de drenagem são capazes de ligar o MOSFET, causando coisas ruins. acontecer.
No entanto, se você aterrar bem sua fonte e acertar o portão diretamente no pacote com uma pistola ESD 11, poderá matá-la. Os usuários não devem poder colocar as mãozinhas sujas nas linhas do portão porque podem ter arrastado as meias de lã ao longo do tapete de poliéster, mas se puderem, por algum motivo (???), um Zener deve proteger quase tudo.
Cometi o erro de colocar 2N7000 em meus projetos antes e trabalhei neles em ambientes que não estavam bem protegidos contra ESD. Destruí literalmente dezenas de 2N7000 fazendo isso.
A questão principal para mim é "quanto" a proteção é necessária nos projetos. Especialmente para produção quando adicionar proteção custa dinheiro.
Eu sinto sua dor! Acho que atualmente estou destruindo cerca de 1 em 3 2N7000. Ainda não tenho plena certeza da fonte de ESD, poderia muito bem ser meu ferro de soldar. electronics.stackexchange.com/questions/323890/...
svenema
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Existe uma segunda fonte de 2n7000 com "KL" no final da referência feita pela VISHAY e totalmente protegida.
Totalmente protegido? A folha de dados diz (com muito destaque) 2000V, o que é bastante para um FET, mas isso é apenas a classe 1C no modelo do corpo humano.
Kevin Vermeer
Você conhece algum outro MOSFET protegido de maneira semelhante? O Vishay 2N7000KL e o BS170KL não estão disponíveis na Holanda (Farnell sugere o 2N7000BU como substituto, mas esse parece ser um 2N7000 comum). Eu estou procurando um três pinos através pacote buraco ...
Respostas:
Sim. Eu usei MOSFETs que tinham uma faixa de borracha condutora ao redor dos pinos para proteger o (s) portão (s) em curto-circuito, para serem removidos após a soldagem. (TO-39, IIRC)
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Qualquer MOSFET fora de um circuito será extremamente sensível a ESD como um pico no portão que aumenta sua tensão acima do máximo e ele estará morto. Os MOSFETs em circuitos frequentemente têm proteção explícita (Zeners nos portões ou diodos de fixação nos drivers) e outras proteções incidentais contra ESD, como pulldowns ou possivelmente maior capacidade.
Mais ao ponto de "são grandes (e / ou) MOSFETs discretos menos sensíveis", são por duas razões:
Em um circuito, os modos de falha mais comuns (na minha experiência) são picos indutivos no pino de origem que sopra o portão ou aqueles no ralo que podem causar um colapso fatal da avalanche. Acho que nunca identifiquei positivamente uma falha de dV / dt, que é onde o aumento de tensão no MOSFET é tão rápido que as capacitâncias parasitas entre a fonte do portão de drenagem são capazes de ligar o MOSFET, causando coisas ruins. acontecer.
No entanto, se você aterrar bem sua fonte e acertar o portão diretamente no pacote com uma pistola ESD 11, poderá matá-la. Os usuários não devem poder colocar as mãozinhas sujas nas linhas do portão porque podem ter arrastado as meias de lã ao longo do tapete de poliéster, mas se puderem, por algum motivo (???), um Zener deve proteger quase tudo.
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Sim absolutamente.
Cometi o erro de colocar 2N7000 em meus projetos antes e trabalhei neles em ambientes que não estavam bem protegidos contra ESD. Destruí literalmente dezenas de 2N7000 fazendo isso.
A questão principal para mim é "quanto" a proteção é necessária nos projetos. Especialmente para produção quando adicionar proteção custa dinheiro.
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Existe uma segunda fonte de 2n7000 com "KL" no final da referência feita pela VISHAY e totalmente protegida.
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