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集成电路闩锁效应的原理是什么?

作者: 宇凡微 编辑: 单片机工程师 来源: 宇凡微 发布日期: 2022.05.19 浏览次数:
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在半导体集成电路行业经常听过的一个词叫做闩锁效应,很多新手小白却并不明白其中的意思,那么集成电路闩锁效应的原理是什么?今天这篇文章将带大家一…

        在半导体集成电路行业经常听过的一个词叫做闩锁效应,很多新手小白却并不明白其中的意思,那么集成电路闩锁效应的原理是什么?今天这篇文章将带大家一起来了解一下!

集成电路闩锁效应的原理

一、什么是闩锁效应

        闩锁效应(Latch-up)是CMOS集成电路中一个重要的问题,这种问题会导致芯片功能的混乱或者电路直接无法工作甚至烧毁芯片

二、闩锁效应的原理

        闩锁效应是由NMOS的有源区、P衬底、N阱、PMOS的有源区构成的 n-p-n-p结构产生的,当其中一个三极管正偏时,就会构成正反馈形成闩锁。避免闩锁的方法就是要减小衬底和N阱的寄生电阻,使寄生的三极管不会处于正偏状态。静电是一种看不见的破坏力,会对电子元器件产生影响。ESD 和相关的电压瞬变都会引起闩锁效应,是半导体器件失效的主要原因之一。如果有一个强电场施加在器件结构中的氧化物薄膜上,则该氧化物薄膜就会因介质击穿而损坏。很细的金属化迹线会由于大电流而损坏,并会由于浪涌电流造成的过热而形成开路。这就是所谓的“闩锁效应”。在闩锁情况下,器件在电源与地之间形成短路,造成大电流、EOS(电过载)和器件损坏。

拓展阅读:闩锁效应防御措施

        1、在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过规定电压。

        2、芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。

        3、在VDD和外电源之间加限流电阻,即使有大的电流也不让它进去。

        4、当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启CMOS电路的电源,再开启输入信号和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的电源,再关闭CMOS电路的电源。

        以上就是关于集成电路闩锁效应的原理是什么的全部内容分享,小编还拓展了闩锁效应的防御措施,看完之后想必大家心中更加清楚明了。宇凡微14年专注于单片机应用方案的开发, MCU应用功能定制开发,致力于为广大厂家提供更多新颖的电子产品方案!

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