روش های محافظت از PCB در برابر آسیب ESD
Jun 08, 2021
در اینجا ما ثابت خواهیم کرد که قطعات آنالوگ با هندسه بزرگتر برای محافظت از آرایه های دروازه قابل برنامه ریزی میدانی (FPGA) با هندسه های کوچکتر مناسب هستند.
سازه های فولادی بزرگ، ماشین ها، کوه ها و حتی مردم می توانند از رعد و برق واقعی جوی جان سالم به در ببرند. انسان ها همچنین می توانند رعد و برق مینیاتوری (جرقه) خود را ایجاد کنند و زنده بمانند. با این حال، وقتی این جرقهها به آی سی میرسند، میتوانند باعث خرابیهای بزرگ شوند. ترانزیستورهای مقیاس نانو باید محافظت شوند تا حتی در زیر جرقههای انسانی نیز در امان بمانند.
ریزپردازنده ها برای مدت طولانی چگالی نیمه هادی های دیجیتال را افزایش داده اند. تکنولوژی ساخت منجر به کوچکتر و کوچکتر شدن ترانزیستورها شده است. در سال 1971، واحد پردازش کامپیوتری Intel® 4004 (CPU) با اندازه هندسی 10 میکرومتر معرفی شد. در دهه های 1980 و 1990، این فرآیند باعث شد که حجم قطعه از حجم باکتری کمتر شود. در سال 2012، چگالی IC ها 1،000 برابر کمتر از فناوری در سال 1971 بود، و عملکردهای روی تراشه کوچکتر از ویروس ها بود. در سال 2012، مردم میتوانند بستههای 28 نانومتری FPGA و 6.8 میلیارد ترانزیستور{11}}را خریداری کنند و انتظار میرود که چگالی آن در چند سال آینده دو برابر شود. ترانزیستورهای کوچک به طور محکم در کنار هم قرار دارند و برای کنترل گرمای تولید شده باید در ولتاژهای پایین (معمولاً 1 ولت و کمتر) کار کنند.
برای دیدن 28 نانومتر، به صفر توجه کنید: یک 2.8 میلیاردیم متر است (0.{9}}00000028). بگذارید فاصله بین سانفرانسیسکو و شهر نیویورک یک متر (حدود 4000 کیلومتر یا 2500 مایل) باشد. 28 مایل دریایی (یکی از 36 میلیون قطعه) اکنون 0.11 متر یا 4.4 اینچ است. دستگاهی با این اندازه هندسی کوچک چقدر باید در اثر صاعقه آسیب ببیند؟ چگونه از این FPGA ضروری و مفید محافظت کنیم؟
پاسخ ساده این است که از دستگاه های رابط ورودی/خروجی استفاده کنید که دنیای دیجیتال و آنالوگ را پل می کنند. ابعاد هندسی آی سی های سیگنال مختلط{0}}آنالوگ نسبتاً بزرگ هستند (10 تا 100 برابر بزرگتر از مدارهای مجتمع دیجیتال) و دارای ولتاژ بالاتر (معمولاً 20 ولت تا 80 ولت یا بالاتر) هستند که آنها را قوی تر از مینیاتوری می کند. ترانزیستورهای دیجیتال