Разделение схем входа/выхода и внутренних схем

Между схемами входа/выхода и внутренними схемами рекомендуется:

– использовать дополнительные охранные кольца n– и р– типа (рис. 7.6);

– по возможности увеличивать расстояние;

– структуры с одинаковым типом транзисторов располагать обращенными друг к другу (принцип зеркального расположения).

Рис. 7.6. Рекомендуемое расположение охранных колец между схемами входа/выхода и внутренними схемами

Испытания КМОП ИС на устойчивость к тиристорному эффекту

Стандарты JEDEC EIA/JESD78, MIL-STD-883E (метод 3023.1) регламентируют перечень воздействий на микросхему при определении устойчивости ИМС к включению тиристора. Проверка проводится как по цепи питания, так и по отдельным выводам микросхемы. В процессе испытаний на микросхему подается повышенное ступенчатое напряжение питания и ступенчатый ток в цепи проверяемого вывода. Тесты на включение тиристора относятся к разрушающим, поэтому кристаллы и микросхемы не рекомендуется использовать по назначению после проведения испытаний.

Рис. 7.7. Электрическая схема тестирования: а – положительным перенапряжением; б – отрицательным перенапряжением

Рис. 7.8. Временные диаграммы напряжений (токов) воздействия на выводы образца

Электрические схемы тестирования образцов с воздействием на входы/выходы приведены на рис. 7.7. Источник воздействия на вход/выход называют источником запуска. Временные эпюры воздействий приведены на рис. 7.8. В начале испытания выставляется номинальное напряжение питания образца. Выходной ток источника запуска ограничивается на начальном уровне, например, 10 мА. Напряжение источника запуска ограничивается на уровне 0,5  U_п , но не менее 1В. После установления требуемого состояния на выходе, напряжение питания повышается до максимально допустимого уровня. Далее подается тестовый импульс источника запуска. После подачи импульса напряжение питания возвращают в номинальное значение. Если произошло превышение тока потребления в этой фазе, то испытания прекращаются. В случае удачного проведения испытания выходной ток источника запуска повышается на 10 мА и процедура повторяется. При достижении уровня тока источника запуска в 100 мА (или иного оговоренного уровня) испытания останавливаются и вывод считается устойчивым к включению тиристора. Рекомендуемые значения задержек переключения приведены в табл. 7.1.

Рис. 7.9. Электрическая схема тестирования с перенапряжением в цепи питания

Рис. 7.10. Временная диаграмма напряжения питания при тестировании с перенапряжением в цепи питания

Электрическая схема тестирования с перенапряжением цепи питания приведена на рис. 7.9. В данном случае источником запуска является источник питания. Временная диаграмма напряжения питания приведена на рис. 7.10. В начале испытания выставляется номинальное напряжение питания образца. После установления требуемого состояния на выходе, подается тестовый импульс источника питания (с напряжением равным полуторократному максимально допустимому). Если произошло превышение тока потребления, то испытания останавливаются. В случае удачного проведения испытания напряжение питания возвращают в номинальное значение и повторяют.