MOS管是一個ESD敏感器件,輸入電阻很高,而柵-源極間電容又非常小,所以易受外界電磁場或靜電的感應(yīng)而帶電,且在靜電較強的場合難于泄放電荷,隨意容易引起靜電擊穿。
靜電擊穿有兩種方式:
電壓型:即柵極的薄氧化層發(fā)生擊穿,形成針孔,使柵極和源極間短路,或者使柵極和漏極間短路;
功率型:即金屬化薄膜鋁條被熔斷,造成柵極開路或者是源極開路。
靜電的基本物理特征為:
1.有吸引或排斥的力量;
2.有電場存在,與大地有電位差;
3.會產(chǎn)生放電電流。
這三種情形即ESD一般會對MOS管造成以下三種情形的影響:
1)元件吸附灰塵,改變線路間的阻抗,影響元件的功能和壽命;
2)因電場或電流破壞元件絕緣層和導(dǎo)體,使元件不能工作(完全破壞);
3)因瞬間的電場軟擊穿或電流產(chǎn)生過熱,使元件受傷,雖然仍能工作,但是壽命受損。
所以ESD對MOS管的損壞可能是一,三兩種情況,并不一定每次都是第二種情況。
上述這三種情況中,如果元件完全破壞,在生產(chǎn)及品質(zhì)測試中就可以被察覺排除,影響較少。
如果元件輕微受損,在正常測試中不易被發(fā)現(xiàn),在這種情形下,常會因經(jīng)過多次加工,甚至已在使用時,才被發(fā)現(xiàn)破壞,不但檢查不易,而且損失亦難以預(yù)測。靜電對電子元件產(chǎn)生的危害不亞于嚴重火災(zāi)和爆炸事故的損失。
MOS管及產(chǎn)品在什么情況下會遭受靜電破壞?
可以這么說:電子產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用的全過程都遭受靜電破壞的威脅。從器件制造到插件裝焊、整機裝聯(lián)、包裝運輸直至產(chǎn)品應(yīng)用,都在靜電的威脅之下。
在整個電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,每一個階段中的每一個小步驟,靜電敏感元件都可能遭受靜電的影響或受到破壞,而實際上主要而又容易疏忽的一點卻是在元件的傳送與運輸?shù)倪^程。
在這個過程中,運輸因移動容易暴露在外界電場(如經(jīng)過高壓設(shè)備附近、工人移動頻繁、車輛迅速移動等)產(chǎn)生靜電而受到破壞,所以傳送與運輸過程需要特別注意,以減少損失,避免無所謂的糾紛。