VSS跟GND是一样的吗
随着芯片集成度的不断提升,芯片体积逐渐缩小,其运行速度和能效也在不断提升。随之而来的还有一些潜在问题,例如集成电路间的距离不断缩小所带来的相互干扰和芯片内部出现的一种现象叫做LatchUp效应。此前,我们介绍了关于LatchUp效应的测试条件和步骤,本文将深入探讨其产生原因以及为何在芯片测试中必须包含LatchUp测试。
LatchUp效应主要出现在CMOS电路中。当电源VDD和地线GND之间由于寄生的PNP和NPN双极性T相互作用,会形成一条低阻抗通路。这种现象会导致VDD和GND之间产生持续的大电流,除非芯片断电,否则这种大电流不会自动消除,严重时可能烧毁芯片。我们必须高度重视并尽量避免LatchUp效应的发生。
下面是一张典型的IO设计电路图,其中包括NMOS和PMOS。在电路中,NMOS的N+和P衬底与PMOS的N+和N Well形成了一个寄生三极管,同样地,PMOS的P+,N Well与P衬底形成了第二个寄生三极管。这些寄生三极管在等效电路中的表现尤为关键。
当观察LatchUp的测试时,我们需要判断是否能触发这个等效电路。触发的途径主要有两个:一是电流的正负测试,二是电压的脉冲测试。通过这些测试,我们可以判断LatchUp测试的有效性。
为了防止芯片出现LatchUp效应,我们需要在芯片设计时进行考量。例如,使用重掺杂衬底、降低RS和Rw的电阻值、增强NMOS和PMOS的隔离等措施来减少三极管导通的可能性。在应用电路中,我们还可以考虑在VDD上串联电阻和磁珠,以减少VDD的脉冲干扰。虽然应用层面的解决方案相对有限,但芯片设计时的预防措施至关重要。对芯片设计人员进行专业培训、深入研究并应用先进的设计理念和技术是预防LatchUp效应的关键。
了解和掌握LatchUp效应的产生原因以及测试方法对于确保芯片的稳定性和安全性至关重要。希望通过本文的介绍能够帮助大家更好地理解这一领域的知识,并在实际应用中采取相应的措施来避免潜在风险。