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栓鎖效應

閂鎖效應(Latch-up)是CMOS積體電路中的一個重要問題,它可能導致晶片功能混亂、電路無法工作,甚至燒毀晶片。這一效應是由CMOS工藝中特有的寄生n-p-n-p結構引起的,當其中的一個三極體處於正偏狀態時,會形成正反饋,從而導致閂鎖。為了避免閂鎖效應,可以採取減小襯底和N阱的寄生電阻的措施,確保寄生的三極體不會處於正偏狀態。此外,靜電ESD和相關的電壓瞬變也可能引起閂鎖效應,這是半導體器件失效的主要原因之一。

閂鎖效應可以通過多種防禦措施來減輕,包括在輸入端和輸出端加鉗位電路,防止輸入和輸出超過規定電壓;在晶片的電源輸入端加去耦電路,防止VDD端出現瞬間的高壓;在VDD和外電源之間加限流電阻,限制大電流的流入;以及確保系統由幾個電源分別供電時,按照正確的順序開啟和關閉電源。