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CMOS器件抗静电措施的研究

作者: 时间:2012-06-14 来源:网络 收藏

高压静电场靠近时,例如人体带来高压静电场而用手摸装的塑料管虽然人体没有触及的栅极管脚,但是电场是可以穿越过去的,因为电场是绝缘不了的,它只能用金属板或金属盒子来屏蔽,所以这个高压静电场在CMOS栅极氧化层的一个面上感应带内部电场,如果这个感应电场的强度超过了CMOS栅极的击穿电压,则CMOS栅极同样会被击穿而失效的。
如果CMOS受到静电损伤而产生失效,那么失效有两种结果:
1)当即损坏失效:
2)延迟失效,过几个月或几年后产生失效。
如果属于当即失效,进行更换就能使整机工作正常,如果属于延迟失效,这就麻烦大了,因为不知道何时失效,会给整机留下严重的隐患,但CMOS器件90%是延迟失效,这就对整机应用的可靠性影响太大。因为延迟失效问题目前还没有办法把它筛选掉,所以只能采取各种防御

2 在线路设计上采取
为了提高印刷版以及整机的应用可靠性,在线路设计上采取各种来保护CMOS器件避免受到静电损伤,这些保护措施主要放在一个系统,一台整机,或一块制板上的“接口处”,即它们的输入处和输出处,因为这里最容易受到外界静电的损伤。以下是各种方法:
1)增加限流电阻或泄放电阻的保护措施
增加限流电阻或泄放电阻的保护措施见图2,在图2中R1,R2及R5是限流电阻,对CMOS器件选0.2~10 kΩ左右,R3及R4及并联的电容C1和C2对防静电有好处。必须说明增加泄放电阻及电容后会影响输入波形的,电容要小。

本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/176960.htm

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2)隔离保护措施
这里有几种方案,把进入CMOS输入端的静电用各种方法隔离或吸收。
①采用射极跟随器的隔离保护如图3所示。

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