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如何给网站添加ico,网页设计培训的课程培训价格,网站颜色搭配网站,长沙疾控发布提醒闩锁效应#xff08;Latch-up#xff09;是CMOS集成电路中一种潜在的致命故障现象。它指的是芯片内部电源#xff08;VDD#xff09;和地#xff08;GND#xff09;之间由于寄生晶体管形成低阻抗通路#xff0c;从而产生大电流的现象。这种大电流可能导致芯片功能紊乱、…闩锁效应Latch-up是CMOS集成电路中一种潜在的致命故障现象。它指的是芯片内部电源VDD和地GND之间由于寄生晶体管形成低阻抗通路从而产生大电流的现象。这种大电流可能导致芯片功能紊乱、甚至永久性烧毁。Latch-Up形成原理CMOS工艺中为了在同一衬底上制作NMOS和PMOS会形成天然的寄生双极型晶体管BJT结构。PNP晶体管通常由PMOS的源漏P、N阱N-well和P型衬底P-substrate构成是一个纵向晶体管。NPN晶体管通常由NMOS的源漏N、P型衬底P-substrate和N阱N-well构成是一个横向晶体管。这些寄生晶体管相互连接会形成一个可控硅SCR 结构。当电路受到外界干扰如电源波动、I/O过压使得其中一个寄生晶体管导通就会引发另一个晶体管导通从而形成一个正反馈回路环路增益大于1。一旦这个SCR结构被触发导通即使移除触发信号大电流通路依然会维持除非切断电源这就是“闩锁”的含义。左半部分绿色框相当于一个P管放大电路右半部分灰色框相当于一个N管放大电路且它们的输入输出首尾相连形成一个正反馈环路。当受到干扰时PNP管Q1打开PNP管输出端产生电流I1I1流经NPN管Q2导致I2放大又输入到PNP管的基极从而导致PNP管的输出端电流I1继续增加I1增加又导致经NPN管放大后的I2增加从而形成正反馈环路电流不断增加。具体电流电压变化趋势如下主要触发原因电源电压剧烈波动VDD快速变化导致N阱和P衬底间寄生电容产生大电流。I/O信号超压I/O信号电压超出VDD-GND范围注入异常电流。ESD事件静电放电引入载流子到阱或衬底。负载突变大量驱动器同时动作导致电源/地线瞬变。阱漏电流过大应对与防护作为电子工程师在设计电路板时应注意电源稳定性确保供给芯片的电源稳定、干净避免剧烈的电压波动和毛刺。信号完整性确保输入到芯片I/O的信号不超出其规定的电压范围例如不超过VDD或低于GND。ESD保护为板级接口添加适当的ESD保护器件防止静电通过I/O端口侵入芯片内部。热插拔与电源时序对于支持热插拔或有多路电源的系统要仔细设计电源上电和断电时序。Latch-up效应在早期的CMOS工艺中问题较为突出但随着工艺进步如更小的特征尺寸、SOI技术的应用和设计规则的完善现代集成电路的固有Latchup免疫力已大大提高。然而在设计和使用芯片时尤其是在接口电路和高可靠性要求的场合仍需对其保持警惕。