CMOS器件抗靜電措施的研究
高壓靜電場靠近CMOS器件時,例如人體帶來高壓靜電場而用手摸裝CMOS器件的塑料管雖然人體沒有觸及CMOS的柵極管腳,但是電場是可以穿越過去的,因為電場是絕緣不了的,它只能用金屬板或金屬盒子來屏蔽,所以這個高壓靜電場在CMOS柵極氧化層的一個面上感應帶內(nèi)部電場,如果這個感應電場的強度超過了CMOS柵極的擊穿電壓,則CMOS柵極同樣會被擊穿而失效的。
如果CMOS器件受到靜電損傷而產(chǎn)生失效,那么失效有兩種結(jié)果:
1)當即損壞失效:
2)延遲失效,過幾個月或幾年后產(chǎn)生失效。
如果屬于當即失效,進行更換就能使整機工作正常,如果屬于延遲失效,這就麻煩大了,因為不知道何時失效,會給整機留下嚴重的隱患,但CMOS器件90%是延遲失效,這就對整機應用的可靠性影響太大。因為延遲失效問題目前還沒有辦法把它篩選掉,所以只能采取各種防御措施。
2 在線路設(shè)計上采取抗靜電措施
為了提高印刷版以及整機的應用可靠性,在線路設(shè)計上采取各種措施來保護CMOS器件避免受到靜電損傷,這些保護措施主要放在一個系統(tǒng),一臺整機,或一塊制板上的“接口處”,即它們的輸入處和輸出處,因為這里最容易受到外界靜電的損傷。以下是各種方法:
1)增加限流電阻或泄放電阻的保護措施
增加限流電阻或泄放電阻的保護措施見圖2,在圖2中R1,R2及R5是限流電阻,對CMOS器件選0.2~10 kΩ左右,R3及R4及并聯(lián)的電容C1和C2對防靜電有好處。必須說明增加泄放電阻及電容后會影響輸入波形的,電容要小。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176960.htm
2)隔離保護措施
這里有幾種方案,把進入CMOS輸入端的靜電用各種方法隔離或吸收。
①采用射極跟隨器的隔離保護如圖3所示。
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