Meetodid PCB kaitsmiseks ESD kahjustuste eest

Siin tõestame, et analoogosad suuremate geomeetriatega sobivad kõige paremini programmeeritavate väravamassiivide (FPGAAde) kaitsmiseks nende väiksemate geomeetriatega.

Suured teraskonstruktsioonid, autod, mäed ja isegi inimesed suudavad ellu jääda tõelise atmosfääri välgu. Inimesed võivad luua ka oma miniatuurse välgu (sädemed) ja ellu jääda. Kuid kui need sädemed jõuavad IC-ni, võivad nad põhjustada suuri ebaõnnestumisi. Nano-skaala transistoreid tuleb kaitsta, et neid saaks säästa isegi inimese sädemete all.

Mikroprotsessorid on digitaalsete pooljuhtide tihedust juba pikka aega suurendanud. Tootmistehnoloogia on toonud kaasa väiksemad ja väiksemad transistorid. 1971. aastal võeti kasutusele Intel® 4004 arvutitöötlusseade (CPU), mille geomeetriline suurus oli 10 μm. 1980. ja 1990. aastatel muutis see protsess osa mahu väiksemaks kui bakterite maht. 2012. aastal oli IC-de tihedus 1000 korda väiksem kui tehnoloogia 1971. aastal ja kiibi funktsioonid olid väiksemad kui viirused. 2012. aastal saavad inimesed osta 28 nm võimekusega FPGA ja 6,8 miljardit transistorpaketti ning tihedus peaks lähiaastatel kahekordistuma. Väikesed transistorid on tihedalt kokku pakitud ja peavad tekkiva soojuse juhtimiseks töötama madalpingetel (tavaliselt 1 V ja alla selle).

28 nm nägemiseks pöörake tähelepanu nullile: see on üks 2,8 miljardit meetrit (0,0000000028). Las San Francisco ja New Yorgi vaheline kaugus on üks meeter (umbes 4000 kilomeetrit või 2500 miili). 28 meremiili (üks 36 miljonist osast) on nüüd 0,11 meetrit või 4,4 tolli. Kui palju välku peab välk nii väikese geomeetrilise suurusega seadet kahjustama? Kuidas seda vajalikku ja kasulikku FPGA-d kaitsta?

Lihtne vastus on kasutada I/O liidesseadmeid, mis ühendavad digitaalseid ja analoogseid maailmu. Analoogsete segasignaaliga IC-de geomeetrilised mõõtmed on suhteliselt suured (10–100 korda suuremad kui digitaalsed integraallülitused) ja neil on kõrgem pinge (tavaliselt 20 V kuni 80 V või kõrgem), mis muudab need tugevamaks kui miniatuursed digitaalsed transistorid .