UMCMOS FET场效应管的检测方法

　　目前功率型UMCMOS FET均属增强型(控制特性见前文)，即N沟道者漏一源极，栅斜源极均为正极。P沟道者D、G对S均为负极。除此之外UHC-FET与JFET有相同的特性。
　　
　　MOS FET的生产和应用尚属初期阶段，因此备生产厂的产品结构也不统一，尤其是对栅一源极的保护电路区别更大，不同型号有不同的结构，这就增加了业余条件下检测的困难程度。MOSFET性能测试中不可能（也不需要）有固定的电阻值，因此检测时最好采用指针式万用表。功率型MOSFET都属增强型，各生产厂的产品也几乎都采用相同的T0-3塑封形式，3个电极排列也一致。
　　
　　测试方法是，将3只引脚向下，打印型号面向自己，左侧引脚为栅极，右侧引脚为源极，中间引脚为漏极。对背面露有散热金属部分的管型，散热器绝大多数与内部漏极相连。
　　
　　目前市场上可见到的功率型MOSFET有3种结构，其中一种是栅极内部无电压钳位的开关管，这种结构属早期产品，栅极内部无防静电保护电路。不过，检测过程中只要注意周围2米以内无高压设备（比如电视机、微波炉等），采用1,5V供电的欧姆表，Rxl—Rx1k挡检测是不会引起击穿的。
　　
　　采用指针式万用表Rx1挡，检测MOSFET栅极对漏极、栅极对源极的阻值均为无穷大。检测后，用镊子将栅一源极短路10秒钟以上，然后检测漏、源极正、反向电阻。由于漏一源极间内部有二极管特性，当红表笔接漏极、黑表笔接源极时，呈现低电阻，将表笔反接则为无穷大。此时测得结果和普通二极管正、反向电阻特征相同。当用Rxl挡测试N沟道MOSFET时，红表笔接极，黑表笔接源极为18Ω~28Ω，用R×1k挡测试时为2k0—5k0．将表笔对调测试，应近似无穷大（P沟道则与上述相反）。
　　
　　第二步是检测MOSFET的放大能力。在漏极接黑表笔、源极接红表笔的状态下，当用手摸栅极时读数会减小，证明栅极有控制沟道导通电阻的能力。此检测中与检测双极型三极管不同的是，当测量过程中手移开栅极后，指针不会立即返回高阻值，因为栅极电荷无处汇放，只有用金属物将栅一源极短路片刻才会呈现高阻状态。由于栅一源极电容形成的电荷存储会影响沟道电流，所以在测试漏一源极反向电阻时，应先用金属物将栅一源极短路片刻，使电荷放完，否则影响测试结果。
　　
　　目前的大功率MOSFET漏极最高反压BVDS可达几百伏甚至上千伏，用于音响SEPP输出级应选择BVos≥供电电压1.5倍以上的型号。为了检测BVos，可利用功率不大的高压电源进行，检测电路如上图(a)所示。将220V市电半波整流，经大电容滤波，以得到近300V直流电压。因为测试中无需多大电流，接八R可限制滤波电容充电速度。3MO的电位器用以调整加在MOSFET的漏一源极间电压，R2为限流电阻，R3使栅极和源极为同电位。电压表并连接于漏一源极间，R1使电压缓慢升高，当电压低于被测管BVDs值时，漏一源极间的漏电流极小，电压表指示值基本为调整后直流输出电压。当电压调整达到被测管的BVDs,值时，半导体本体材料的反向电流突然增大呈现一次击穿现象。由于R2的压降，电压表读数迅速下跌，但由于电源内阻较高，加上R2取值较大，限制了半导体反向电流继续增大，因而不会永久性击穿（二次击穿），此检测过程只是测出当BVDs增大到IDS>250μA的电压值—即BVDs值。
　　
　　利用此原理可以安全地在无损器件的条件下检测出半导体器件的击穿电压。为此可采用500v或1kV机械式兆欧表（俗称摇表J检测半导体器材的反向耐压，既安全又方便，检测电路如上图(b)所示。将兆欧表代替电源与高阻电压表(可用数字表)并联后，接八被测半导体器件的电极，缓慢摇动手把，当兆欧表输出电压达到被测菅的BVCS值时，兆欧表指示近似为0Ω摇动时注意两电表，当Ω指示近似为O时，电压表指示电压即为半导体器件的击穿电压。手摇兆欧表内阻极高，输出电压可达500v（也有lkV、2kV产品），但电流极小，不会造成器件的永久性击穿。
　　
　　为了使测试准确，应预先查手册中MOSFETO、S反向漏电流的规定值。MOSFET的BVos值的规定值和普通二极管最高反向耐压是相同的，即在反向漏电于规定值时最高反向电压为BVDs值。例如，一只MOSFET的BVDs=300V，是指反向漏电流小于250μA时的值。因此，R2使电压在调到300V时电流不超过250μA，则R2=300V/0.25mA=1.2MΩ，测试中一旦D、S漏电流达到250μA，则R2压降趋近于300V，电压指示BVDs值趋近于0v。
　　
　　MOSFET另外两种结构常见于近年来生产的新产品中，其中一种结构是在管内栅源极间接有保护稳压管，另一种结构则接有双向二极管。结构虽不周，保护原理是一样的，将栅极由静电场感应的输入电压钳位于Dz的稳压值以下。根据不同型号、不同功率的MOSFET管，DZ的稳压值不等。此类MOSFET管当检测栅极、源极电阻值，不再呈双向开路状态。当黑表笔接源极、红表笔接栅极时，DZ有正向导通电阻。将两表笔对调后，因为万用表欧姆挡的电池为1.5V，则栅一源极呈现高阳值。除此点外其他测试和上述相同。目前新型MOSFET管大多有静电保护措施，在应用中相对有较好的抗静电功能，上述使用禁忌条件可以放宽，只要焊接时烙铁不漏电尽可放心。
　　
　　MOSFET在应用电路中无论并联还是推挽最好有相近的互导，测试互导的电路如下图所示。
　　
　　下图中栅一源极供电电源A可选用15A(一般功率型MOSFET的栅一源极允许电压可达30V），漏极供电B则应选择被测管在电路中额定供电电压，以gm值更接近使用实际值。通过从oV调整VGs,可以得到逐点相对应的lDs，以对MOSFET进行配对。通过此项测试，该管的。m值为：gm=△lDS／△VGs(mA/V)由于MOSFET有自动均流特性，并联应用中无须要求两种IDS相等，只要gm值相近即可。推挽应用中两臂则要求gm值相等或接近相等。

本文关键字：检测  元器件检测，元器件介绍 - 元器件检测