電浪涌引起的過(guò)電應(yīng)力
發(fā)布時(shí)間:2015/7/6 20:39:54 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):1924
電浪涌引起的過(guò)電應(yīng)力(Electrical Over Stress.EOS)損傷或燒毀是電子元器件在使用過(guò)程中最常見(jiàn)的失效模式之一, DS1307Z+TR它會(huì)嚴(yán)重影響電路的正常工作。
電浪涌是一種隨機(jī)和短時(shí)間的高電壓和強(qiáng)電流沖擊,其平均功率雖然很小,但瞬時(shí)功率卻非常大。因此,它對(duì)電子元器件的破壞性很大,輕則引起邏輯電路出現(xiàn)誤動(dòng)作或?qū)е?/span>器件局部損傷,重則引發(fā)熱電效應(yīng)(如雙極晶體管的二次擊穿、CMOS電路的閂鎖效應(yīng)),使器件特性產(chǎn)生不可逆的變化,甚至遭到永久性破壞(如造成鋁金屬互連線(xiàn)的燒熔、飛濺)。隨著電子元器件集成密度的提高和幾何尺寸的縮小,它越來(lái)越容易因受到電過(guò)應(yīng)力而損壞。因此,必須采取有效措施予以防范。
浪涌過(guò)電應(yīng)力的來(lái)源
集成電路開(kāi)關(guān)工作產(chǎn)生的浪涌電流
數(shù)字集成電路在輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí),其工作電流的變化很大。例如,具有圖騰柱輸出結(jié)構(gòu)的TTL電路中,當(dāng)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí),由于晶體管內(nèi)儲(chǔ)存電荷的釋放需要一定的時(shí)間,其輸出部分的兩個(gè)晶體管會(huì)有大約lOns的瞬間同時(shí)導(dǎo)通,這相當(dāng)于源對(duì)地短路。每一個(gè)門(mén)電路在此轉(zhuǎn)換瞬間有幅度為30mA左右的浪涌電流輸出。
對(duì)于大規(guī)模集成電路或高密度印制電路板組件,一塊電路或一塊組件上會(huì)有幾十乃至成百上千個(gè)門(mén)電路同時(shí)翻轉(zhuǎn),所形成的浪涌電流是十分可觀的。若有33塊TTL電路同時(shí)翻轉(zhuǎn),則瞬態(tài)電流可達(dá)1A,而變化時(shí)間只有l(wèi)Ons。像這種電流變化,穩(wěn)壓電源是難以穩(wěn)定調(diào)節(jié)的。一般穩(wěn)壓電源的頻率特性只有l(wèi)okHz數(shù)量級(jí),對(duì)于lOns級(jí)的劇烈變化是無(wú)濟(jì)于事的。于是,上述效應(yīng)就會(huì)造成電源電流的劇烈波動(dòng),不僅給產(chǎn)生浪涌的原電路造成危害,而且可能給電路中的其他器件造成危害,還會(huì)通過(guò)電磁輻射影響鄰近的電路或設(shè)備。
電浪涌引起的過(guò)電應(yīng)力(Electrical Over Stress.EOS)損傷或燒毀是電子元器件在使用過(guò)程中最常見(jiàn)的失效模式之一, DS1307Z+TR它會(huì)嚴(yán)重影響電路的正常工作。
電浪涌是一種隨機(jī)和短時(shí)間的高電壓和強(qiáng)電流沖擊,其平均功率雖然很小,但瞬時(shí)功率卻非常大。因此,它對(duì)電子元器件的破壞性很大,輕則引起邏輯電路出現(xiàn)誤動(dòng)作或?qū)е?/span>器件局部損傷,重則引發(fā)熱電效應(yīng)(如雙極晶體管的二次擊穿、CMOS電路的閂鎖效應(yīng)),使器件特性產(chǎn)生不可逆的變化,甚至遭到永久性破壞(如造成鋁金屬互連線(xiàn)的燒熔、飛濺)。隨著電子元器件集成密度的提高和幾何尺寸的縮小,它越來(lái)越容易因受到電過(guò)應(yīng)力而損壞。因此,必須采取有效措施予以防范。
浪涌過(guò)電應(yīng)力的來(lái)源
集成電路開(kāi)關(guān)工作產(chǎn)生的浪涌電流
數(shù)字集成電路在輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí),其工作電流的變化很大。例如,具有圖騰柱輸出結(jié)構(gòu)的TTL電路中,當(dāng)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí),由于晶體管內(nèi)儲(chǔ)存電荷的釋放需要一定的時(shí)間,其輸出部分的兩個(gè)晶體管會(huì)有大約lOns的瞬間同時(shí)導(dǎo)通,這相當(dāng)于源對(duì)地短路。每一個(gè)門(mén)電路在此轉(zhuǎn)換瞬間有幅度為30mA左右的浪涌電流輸出。
對(duì)于大規(guī)模集成電路或高密度印制電路板組件,一塊電路或一塊組件上會(huì)有幾十乃至成百上千個(gè)門(mén)電路同時(shí)翻轉(zhuǎn),所形成的浪涌電流是十分可觀的。若有33塊TTL電路同時(shí)翻轉(zhuǎn),則瞬態(tài)電流可達(dá)1A,而變化時(shí)間只有l(wèi)Ons。像這種電流變化,穩(wěn)壓電源是難以穩(wěn)定調(diào)節(jié)的。一般穩(wěn)壓電源的頻率特性只有l(wèi)okHz數(shù)量級(jí),對(duì)于lOns級(jí)的劇烈變化是無(wú)濟(jì)于事的。于是,上述效應(yīng)就會(huì)造成電源電流的劇烈波動(dòng),不僅給產(chǎn)生浪涌的原電路造成危害,而且可能給電路中的其他器件造成危害,還會(huì)通過(guò)電磁輻射影響鄰近的電路或設(shè)備。
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