CMOS 集成電路使用注意事項
CMOS 集成電(dian)路使用注意(yi)事項
所(suo)有MOS集(ji)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(包括P溝道MOS,N溝道MOS,互補MOS — CMOS集(ji)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu))都(dou)有一(yi)層(ceng)(ceng)絕緣柵,以(yi)防止電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)擊穿(chuan)。一(yi)般器(qi)件的(de)絕緣柵氧(yang)化(hua)層(ceng)(ceng)的(de)厚度大約是(shi)(shi)25nm、50nm、80nm三種。在集(ji)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)高(gao)阻(zu)抗柵前(qian)面還有電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)——二極管網絡進(jin)行保護,雖然(ran)如此,器(qi)件內的(de)保護網絡還不(bu)足以(yi)免除對器(qi)件的(de)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)損(sun)(sun)害(hai)(ESD),實(shi)驗指出(chu)(chu),在高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時器(qi)件會失效(xiao),器(qi)件也(ye)可能為多(duo)次較(jiao)低電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)放電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)累積而失效(xiao)。按損(sun)(sun)傷的(de)嚴(yan)重(zhong)程(cheng)度靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)損(sun)(sun)害(hai)有多(duo)種形式,最(zui)嚴(yan)重(zhong)的(de)也(ye)是(shi)(shi)最(zui)容易(yi)發生的(de)是(shi)(shi)輸入端或輸出(chu)(chu)端的(de)完全破壞以(yi)至于與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源端 VDD GND 短路(lu)或開路(lu),器(qi)件完全喪(sang)失了原有的(de)功能。稍次一(yi)等嚴(yan)重(zhong)的(de)損(sun)(sun)害(hai)是(shi)(shi)出(chu)(chu)現斷續的(de)失效(xiao)或者是(shi)(shi)性能的(de)退化(hua),那(nei)就更難(nan)察覺。還有一(yi)些靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)損(sun)(sun)害(hai)會使泄漏(lou)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流增加導致器(qi)件性能變壞。
由(you)于不(bu)可避(bi)免(mian)的(de)短時(shi)間操作引(yin)起的(de)高(gao)靜電(dian)電(dian)壓(ya)放(fang)電(dian)現像,例如人(ren)在打臘地板上走動時(shi)會引(yin)起高(gao)達 4KV - 15KV 的(de)靜電(dian)高(gao)壓(ya),此(ci)高(gao)壓(ya)與(yu)環境濕度(du)和(he)表面的(de)條件有(you)關,因而在使用CMOS 、NMOS器件時(shi)必須遵守下列預防準則:
1、不要超過手冊上(shang)所(suo)列出(chu)的極限工作條(tiao)件的限制。
2、器(qi)件上所有(you)空閑(xian)的輸入端必(bi)須(xu)接(jie) VDD 或 VSS,并且要接(jie)觸良好。
3、所有低阻抗(kang)設備(bei)(例如脈沖信號發(fa)生器等)在接(jie)到 CMOS 或 NMOS 集成(cheng)電路輸入端以前(qian)必然讓器件先接(jie)通電源,同(tong)樣設備(bei)與器件斷開后器件才能斷開電源。
4、包含有 CMOS 和 NMOS 集成電(dian)路(lu)的(de)(de)(de)印刷電(dian)路(lu)板(ban)僅(jin)僅(jin)是(shi)一(yi)個器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)延伸,同樣需要遵(zun)守操(cao)作準則。從印刷電(dian)路(lu)板(ban)邊(bian)緣的(de)(de)(de)接(jie)插件(jian)直接(jie)聯(lian)(lian)線到器(qi)件(jian)也(ye)能引起器(qi)件(jian)損(sun)傷,必須避免一(yi)般的(de)(de)(de)塑料包裝,印刷電(dian)路(lu)板(ban)接(jie)插件(jian)上的(de)(de)(de) CMOS 或(huo) NMOS 集成電(dian)路(lu)的(de)(de)(de)地址(zhi)輸(shu)入端(duan)或(huo)輸(shu)出端(duan)應當串(chuan)聯(lian)(lian)一(yi)個電(dian)阻,由于這(zhe)些串(chuan)聯(lian)(lian)電(dian)阻和輸(shu)入電(dian)容的(de)(de)(de)時間常數增加(jia)了(le)延遲(chi)時間。這(zhe)個電(dian)阻將會限制(zhi)由于印刷電(dian)路(lu)板(ban)移動或(huo)與易產生(sheng)靜(jing)電(dian)的(de)(de)(de)材料接(jie)觸所產生(sheng)的(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)高(gao)壓損(sun)傷。
5、所有 CMOS 和 NMOS 集成電(dian)路的(de)儲存和運輸過程必須采用(yong)抗靜(jing)電(dian)材料(liao)做成的(de)容器,而不能按(an)常規(gui)將器件插入塑料(liao)或放在普(pu)通塑料(liao)的(de)托(tuo)盤內,直(zhi)到準備使用(yong)時才(cai)能從抗靜(jing)電(dian)材料(liao)容器中取出來。
6、所有 CMOS 和(he) NMOS 集成電路應當(dang)放置在接地良(liang)好的(de)工(gong)(gong)作(zuo)臺(tai)(tai)上,鑒于工(gong)(gong)作(zuo)人員也能(neng)對工(gong)(gong)作(zuo)臺(tai)(tai)產出(chu)靜電放電,所以工(gong)(gong)作(zuo)人員在操作(zuo)器件之前(qian)自身必(bi)須先接地,為此建議(yi)工(gong)(gong)作(zuo)人員要用牢固的(de)導(dao)電帶(dai)將手腕或(huo)肘部與工(gong)(gong)作(zuo)臺(tai)(tai)表面連接良(liang)好。
7、尼龍或其它易產生靜電(dian)的材料(liao)不允許與 CMOS 和 NMOS 集(ji)成電(dian)路接觸。
8、在(zai)自動化(hua)操作過程(cheng)中,由于器件的(de)運(yun)動,傳(chuan)送帶的(de)運(yun)動和印(yin)刷電(dian)路板的(de)運(yun)動可能會(hui)產生很高的(de)靜電(dian)壓,因此要(yao)在(zai)車間內使(shi)(shi)用(yong)電(dian)離空氣鼓風機和增濕機使(shi)(shi)室(shi)內相對(dui)濕度在(zai) 35% 以上,凡是能和集成電(dian)路接(jie)觸的(de)設備的(de)頂蓋、底部、側面部分均要(yao)采(cai)用(yong)接(jie)地的(de)金屬(shu)或其它導電(dian)材(cai)料(liao)。
9、冷凍室要用二氧(yang)化碳(tan)制冷,并且要放置隔(ge)板(ban),而器(qi)件(jian)必須放在導電材料(liao)的容器(qi)內。
10、需要(yao)扳(ban)直外引(yin)線和用(yong)手(shou)工焊(han)(han)接時(shi),要(yao)采用(yong)手(shou)腕(wan)接地的措施,焊(han)(han)料罐也要(yao)接地。
11、波(bo)峰焊時要(yao)采用(yong)下面措施:
12、清洗(xi)印刷(shua)電(dian)路板要(yao)采用下列措施:
13、必須有(you)生產線監(jian)督者(zhe)的(de)允許才能使用靜(jing)電監(jian)測儀。
14、在通電(dian)狀態(tai)時不準插(cha)入或拔出集成(cheng)電(dian)路,絕對應當按下列程(cheng)序操作(zuo):
15、告(gao)誡使用 MOS 集成電(dian)路的人(ren)員,決不能讓操(cao)作(zuo)(zuo)人(ren)員直(zhi)接與(yu)電(dian)氣地相連,為了安全的原因,操(cao)作(zuo)(zuo)人(ren)員與(yu)地氣之間(jian)的電(dian)阻至少(shao)應有 100K。
16、操作人員使用(yong)棉織品手(shou)(shou)套(tao)而不要用(yong)尼龍手(shou)(shou)套(tao)或橡(xiang)膠手(shou)(shou)套(tao)。
17、在工作區,禁止使用地毯。
18、除非(fei)絕對必要外,都不準工作人員觸摸 CMOS 或 NMOS 器(qi)件的引(yin)線端子。