Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Содержание ChipNews

2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2002: 
1, 5, 6, 7, 8, 9
2001: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

М. Горлов, А. Строгонов, А. Адамян

ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ. Часть 2

Внешние и внутренние меры защиты от воздействия электростатических зарядов

Электростатические разряды (ЭСР) являются одной из основных причин отказов ИЭТ. Заряды возникают в результате различных явлений, приводящих к появлению разностей электрических потенциалов между отдельными элементами оборудования, соприкасающимися с ИЭТ, между человеком и изделием или оборудованием и т. п. Внезапные разряды приводят к протеканию импульсов токов, как правило, очень коротких, но имеющих большую амплитуду и способных полностью или частично повредить ИЭТ или аппаратуру на них.

Повышение быстродействия, снижение потребляемой мощности, уменьшение геометрических размеров элементов РЭА делают е╦ ещ╦ более чувствительной к воздействию электрических полей и, в особенности, ЭСР.

Измерение токов разрядов человека на заземл╦нные детали показали, что их типовые значения могут достигать уровня десятков, а иногда и сотен А, значения напряжений - 15√20 кВ и энергии в импульсе разряда - 20√30 мДж. Крутизна изменения тока может достигать величин, оцениваемых частотой 1 ГГц. При таких частотах ряд цепей в РЭА, например, достаточно длинные участки печатного монтажа, неэкранированные соединительные кабели и т. п., могут являться эффективными антеннами. Поражение отдельных элементов в аппаратуре может возникать как при гальванических связях с источником ЭСР, так и при наличии индуктивных или емкостных элементов с цепями, по которым протекает разрядный ток.

В принципе, существует три способа защиты ИЭТ и соответственно РЭА от повреждения и помех при воздействии ЭСР. Это предупреждения возникновения ЭСР, предупреждение попадания ЭСЗ на ИЭТ и аппаратуру и увеличение стойкости аппаратуры и е╦ комплектующих изделий к воздействию ЭСР. Первые два способа отнес╦м к внешним или коллективным мерам защиты от воздействия ЭСР.

Внешние меры защиты от воздействия статических зарядов

Методы защиты от ЭСЗ, применяемые в радио- и электронной промышленности, подразделяются на химические, физико-механические и конструктивно-технологические [1]. Первые два метода способствуют предотвращению возникновения статического электричества и ускорению стекания заряда, третий - только защищает ИЭТ от опасных воздействий ЭСЗ, но не оказывает влияние на стекание заряда.

Известно, что ЭСР происходит, когда запас╦нная энергия превысит пороговый уровень, соответствующий 10-6√10-5 Кл/м2. Следовательно, целесообразно обеспечить е╦ уменьшение. Пути утечки ЭСЗ возможны через коронный разряд, объ╦мную и поверхностную проводимости материала, на котором скапливается заряд.

Следовательно, общим решением проблемы борьбы со статическим электричеством является ионизация воздуха, а также увеличение поверхностной и объ╦мной проводимостей материалов. Практические методы обычно состоят в создании организованных путей утечки ЭСЗ, чтобы не допустить возникновения опасных потенциалов на ИЭТ.

Первый - метод заземления. Цепь утечек ЭСЗ на землю работает удовлетворительно, если е╦ сопротивление не превышает 106 Ом. Заземление эффективно только для материалов, имеющих удельное сопротивление не более 1010 Ом╥м. Изолятор с удельным сопротивлением свыше 1014Ом╥м может хранить высокую энергию ЭСЗ, что способно привести к разряду при его связи с земл╦й. Необходимо очень тщательно продумывать эффективность защиты от ЭСЗ всех деталей оснащения рабочего места оператора.

Второй метод заключается в подавлении ЭСЗ, так как заземление не позволяет эффективно снимать заряды с поверхности диэлектриков, которые широко применяются в чистых комнатах. Накопление ЭСЗ у таких материалов резко снижается при увеличении влажности воздуха, однако при этом ухудшаются условия работы в чистых комнатах. Поэтому влажность устанавливается равной 40%.

Для разрядки диэлектрических поверхностей применяют ионизаторы воздуха, способные генерировать ионы разных полярностей: такие ионизаторы используются для локальной нейтрализации зарядов непосредственно на рабочих местах или ими дополняют вентиляционные системы чистых комнат для ионизации зарядов в потоке отфильтрованного воздуха с целью общей нейтрализации стен, потолков, поверхностей оборудования и др. Можно облицовывать стены, потолок и пол чистых комнат электропроводящими покрытиями, имеющими по отношению к земле электросопротивление порядка 107 Ом, при котором заряды на них уменьшаются до безопасных значений в течение 0,02 с.

Третий метод уменьшения электростатической опасности заключается в применении токопроводящих материалов пут╦м смешивания их с металлическими или углеродными частицами. В помещениях, где расположена аппаратура с чувствительными к ЭСЗ компонентами, полы должны быть покрыты проводящими коврами, предназначенными прежде всего для рассеивания ЭСЗ с людей, входящих в помещение, перед тем, как они подсоединятся к заземлению. Ковры также создают ⌠заземл╦нный■ фон во вс╦м помещении. Они обычно изготавливаются из пластмасс, насыщенных углем, или из проводящего винилового материала. Ков╦р подсоединяется к заземлению.

Столы, рабочие места также должны иметь проводящее покрытие из пропитанного углем пластика, проводящего дивинила или антистатического материала. Эти покрытия обычно заземляются с помощью шин, прокладываемых на столах под покрытием. Аналогичные покрытия должны иметь и стулья. Транспортировку ИЭТ и печатных плат следует проводить в электропроводящей таре, например, в проводящем пенопласте.

Четв╦ртый метод обеспечивает уменьшение ЭСЗ тела человека. Для этого используются заземление и антистатическая одежда.

Проводящие браслеты являются одним из наиболее эффективных средств рассеяния ЭСЗ, накапливающегося на человеческом теле. Браслет состоит из проводящей полосы, укрепляемой на запястье, ремешком с пряжкой и провода, которым браслет соединяется с шиной заземления. Провод должен иметь последовательно соедин╦нное сопротивление величиной от 1 до 100 МОм для создания безопасных условий работы, чтобы протекающий через человеческий организм ток не превышал 1 мА. Для обеспечения заземления тела человека используются также коврики из токопроводящих пластмасс и токопроводящая подошва обуви.

Большое значение при заземлении имеет скорость стекания зарядов на землю. Так, время снятия электростатического потенциала с оператора до безопасного уровня не должно превышать 1 с. Как показывает практика, сопротивление покрытия по отношению к земле величиной 1000 МОм гарантирует разряд статического электричества потенциалом 5000 В до уровня 100 В в течение 1 с. Пятым методом защиты ИЭТ и электронных блоков является шунтирование выводов ИЭТ и выводных клемм блоков на тех операциях, где это возможно. Монтаж следует проводить заземл╦нным инструментом, пайку - паяльником с заземл╦нной паяльной головкой.

Меры встроенной защиты ИС от электростатических разрядов

Как показывает практика, применяемые внешние меры защиты ИС от ЭСР полностью не исключают возможности повреждения схем. Поэтому при обязательном применении мер внешней (коллективной) защиты, основным средством защиты ИС от ЭСР является так называемая встроенная защита, то есть применение защитных схем, выполненных на кристалле ИС в едином технологическом процессе [2]. Даже при повышении порога чувствительности ИС к ЭСР посредством конструктивно-технологических решений, встроенная защита часто оказывается необходимой. Базовый принцип защиты ИС от воздействия ЭСР показан на рис. 1.

Рисунок 1.

Базовый принцип защиты ИС от воздействия ЭСР.

При ЭСР срабатывает двуполярный ключ SA1, и ток разряда отводится на шину питания или земли. Кроме того, часть заряда рассеивается на резисторе R. Идеальная защита достигается, если сопротивление ключа во включенном состоянии и время его включения равны нулю. В реальных ИС в качестве таких шунтов применяются различные элементы: диоды, транзисторы или более сложные схемы. Важное требование к защитным структурам - условие применения защитных схем - не ухудшать параметры защищаемой ИС. Кроме того, они должны иметь небольшую площадь; эффективно ограничивать напряжение разряда, подаваемого на схему; шунтировать напряжение и токи перегрузки, возникающие при ЭСР; ограничивать физическую область схемы на кристалле, на которую воздействует ЭСР; иметь максимально быстрое время срабатывания и вносить минимальное время задержки в нормальную работу ИС в диапазоне изменений питающего напряжения.

В [3] приводится несколько способов защиты МОП ИС от воздействия ЭСР. В простейших случаях используют диод на входе. Для улучшения защитного действия таких схем применяют дополнительные МОП-транзисторы, резисторы и диоды (рис. 2).

Рисунок 2.

Привед╦нные схемы сравнивались в отношении защитного действия. Результаты анализа приведены на рис. 3, из которого видно, что при добавлении в схему новых элементов имеет место улучшение защитного действия структуры. Основные отечественные защитные схемы для МОП и КМОП ИС представлены в таблице.

Рисунок 3.

Таблица. Основные защитные схемы отечественных серийных МОП ИС

Схема защиты Технология Стойкость ИС к ЭСР по ТУ, В Площадь ячейки Пример ИС Примечание
1 КМОП 200
2000-3000*
3000√10000 КР1054РР1, КР537РУ3А, КА1835РЕ1 Одновременно защищают все входы
2 КМОП,
p-МОП
150
1500*
2000 К561С1, К561Л9, К561ЛР8, К537РФ6, КР573РТ5
3 КМОП 200
1000*
2000 К1868ВЕ1
4 КМОП 200 10 000 М1623РТ1, М1623РТ2
5 КМОП 150 10 000 1565ИП7, 1564ИР8, 1564ТЛ2, 1564ТМ5, КА1835РЕ1, 1564ИВ3 Одновременно защищают все входы и входы/выходы
6 КМОП 4000 24 4000 К1554 Одновременно защищают все входы

*) Напряжение повреждения защитных ячеек.

Для некоторых схем приведено полученное экспериментально напряжение повреждения ЭСР защитных схем. Первая схема с использованием диодов наиболее часто применяется для защиты ИС. При воздействии ЭСР, в зависимости от полярности, открывается один из диодов, и энергия разряда уходит на шину питания или земли. Данная схема обладает невысокими защитными свойствами и неравномерностью протекания тока в рабочем режиме, что существенно снижает е╦ защитные свойства. Защитные схемы 2 и 3 являются упрощ╦нными аналогами схемы 1. В схемах 4 и 5 для улучшения защитных свойств использованы соответственно диод и МОП-транзистор. В схеме 6 значительное увеличение площади защитной ячейки и применение распредел╦нной структуры диодов позволило повысить стойкость ИС до 4000 В.

Используемые в настоящее время защитные схемы серийных ИС по ряду параметров (стойкости к ЭСР, используемой площади и так далее) не удовлетворяют изготовителей ИС. Поэтому вед╦тся интенсивная работа как по поиску новых схем защиты, имеющих повышенную стойкость к ЭСР без значительного увеличения площади кристалла, так и по модернизации используемых схем защиты.

Литература

  1. Сигунова А.В. Защита полупроводниковых и интегральных схем от статического электричества // Радиотехника за рубежом. 1981. Вып. 18. С. 1√11.
  2. Горлов М.И., Андреев А.В. Защита ИС от воздействия электростатических разрядов // Петербургский журнал электроники. 1999. ╧ 1. С. 31√36.
  3. Rhein D. Beurteilung der Schutzwirkung fьr tegrirter Eingangsschutzshalturgen von MOS √ IC\s // Nachrichten technik Electron. 1989. ╧ 3. P. 110√112.







Ваш комментарий к статье
ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ РАЗРЯДОВ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ. Часть 2. :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>