【经验】芯片损坏分析:ESD和EOS的区别
ESD概述:
ESD全称Electrostatic Discharge, 是指芯片或系统积累的静电放电过程,同时也指是对芯片能承受的放电能力的要求。业界把最常用的静电放电过程进行了分类和建模,形成了一系列标准,进而提出了对操作环境和过程的要求。就对芯片级要求来说ESD标准目前主要分为人体模式(HBM),机器模式(MM),充-放电模式(CDM),分别对因人体的电荷放电,机器的电荷放电和芯片或系统板级自身的电荷放电。系统级的ESD还有IEC61000-4-2这种更严格的评估标准。CDM模式是最近比较受重视的一种放电模式,特别是随着芯片规模越来越大,积累的电荷规模也变大,但ESD保护电路却受到位置,走线,多电源域等更严格的限制,导致CDM防护设计变得越来越有挑战。
EOS概述:
EOS是个大家庭,全称Electrical Overtress,是指芯片或系统工作环境(比如电源电压)超过预期的过程,这可能会对芯片或系统造成严重损坏。造成EOS的原因有很多,头一个就是ESD,其他还有错误的电源操作引起异常供电,负载剧烈变化引起的的浪涌,甚至是因为雷击,EOS也有一系列标准。LATCHUP也是经常听到的术语,也和芯片损伤有关。LATCH-UP是特指芯片内部P型/N型/P型/N型半导体组合成的这个结构发生产生大电流的正反馈导通现象。ESD和其他类型的EOS都有可能造成LATCH-UP,但也未必都是因为LATCH-UP而造成损坏。LATCH-UP也有自己的测试标准。简单的原理是对芯片注入某个量级的触发电流,验证芯片会不会发生LATCH-UP。
芯片损坏原因:
● 高压:过高的电压会导致原本隔离的介质隔离性能变差,典型的例子是MOS管的栅极因为承受高压而被击穿,导致栅极与沟道不再绝缘。
● 过热:绝大部分半导体内部的不可逆损坏都是因为过高的温度。
对半导体内部损坏有影响的是三个变量:电压,电流,时间。它们三者的乘积超标了,半导体器件内部就会失效。反言之,只要通过手段控制任何一个变量使总的乘积不超标,就能避免损坏。好像很简单吧?典型的发热损坏的例子是LATCH-UP。在能量充足的情况下比如持续供电时如果发生LATCH-UP就会导致电压,电流,时间的乘积超标进而造成过热损伤。
ESD造成损伤:
如果没有ESD保护器件,那么很高的ESD电压会被加在器件上,可能引起几个结果:
● 器件没有导电能力,比如栅极,那么高压会一直持续,直到栅极击穿。
● 器件承受的电压高到器件产生导电能力时,器件开始提供泄电通路,ESD电荷得到泄放,并在ESD源头产生主要压降,使器件承受的高压不再增加形成平衡。如果器件的电流,电压和ESD持续的时间超标,那么器件就会过热而损坏。
ESD的高压过程持续时间通常很短(几十纳秒到几十微秒之间),高压所包含的能量也有限(静电电荷被释放完了就结束了),所以ESD造成的热损伤通常是局部的且单一的,当然系统上电工作时的ESD放电也可能由瞬态latch-up变成持续latch-up引发持续大电流造成严重损坏。而其他类型的EOS由于引发原因不同,持续时间范围很广,短时间的EOS表现和ESD类似,可能造成不易发现的损伤,影响可靠性。但长时间的EOS的能量会大得多,通常造成严重的多类型的芯片损伤,比如芯片大面积的融化,以及键合线损伤甚至封装碳化。
所以芯片的ESD保护电路可以对部分与ESD放电类似的EOS过程形成有效防护,但对于长时间的EOS过程可能是不够的,特别是需要靠latch-up来帮助泄放能量的保护器件,在长时间的latch-up过程中很容易因为高温损坏。所以要对抗大能量长时间的EOS需要更专业的,能耐受更大功率的保护器件如TVS钳位器件。由此我们清楚了ESD是EOS的一种,可见提高芯片抗ESD的能力会对某些类型的EOS有所帮助,但并不意味着就万无一失了,还是需要从应用和系统的角度做好EOS的防护,减少发生EOS的概率才能彻底提高系统可靠性。
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思瑞浦(3PEAK)车规芯片选型指南(中文)
型号- LM2904A-VS1R-S,TPL8032ADQ,TP1562AL1-SO1R-S,TPA2031Q,TPM27524Q-SO1R-S,TPL803133Q-DF6R-S,TPT1042V-SO1R-S,TPT7742-SOBR-S,TPH2861-DF4R-S,TPR6040F30-S3TR-S,TPM2025Q-FC1R-S,TPT1042Q-SO1R-S,TPA1881Q-S5TR-S,TPR6040F33-S3TR-S,LM2902A-TS2R-S,TPR33XX,TPA8001-SOAR-S,TPA8003-SOAR-S,TP1564AL1-SO2R-S,TPL905236-S5TR-S,TP2262L1-SO1R-S,TPT1043Q-SO2R-S,TPT1051VQ-DF6R-S,TPR6040FXX,TPT1051Q-SO1R-S,TPT774X,TPL803133Q-EV1R-S,LM2903DQ-SO1R-S,TPL8652FQ-ES1R-S,TPT1051Q-DF6R-S,LM2903A-SO1R-S,TPT1051VQ-SO1R-S,TPR3330-S3TR-S,TPT7741F-SO3R-S,TPL803133Q-ST4R-S,TPL803450Q,TPT7741F-SOBR-S,TPL803450Q-EV1R-S,TPR3312-S3TR-S,TPL803150Q-ST4R-S,TPL905218-S5TR-S,TPL905233-S5TR-S,TPT7720-SO1R-S,TPR6040F25-S3TR-S,TPT1043Q-DFKR-S,TPL905215-S5TR-S,TPR6040F20-S3TR-S,TPL8651Q-ES1R-S,LM2901A-SO2R-S,TPT1145NQ-SO2R-S,TPL9052XX,TPL8031XXQ,TPA2644-SO2R-S,LM2904A-TS1R-S,TPM650XAQ,TPL8151ADQ-ES1R-S,TPL865XQ,TPT772X,TPT1042Q-DF6R-S,TPT7721-SOBR-S,TPT1044V-SO1R-S,TPT1145Q-SO2R-S,TPR3325-S3TR-S,TPR431B-S3TR-S,TPR6040F50-S3TR-S,TPW3188Q,TPT7742F-SOBR-S,TPA1882Q-VR-S,TPL910ADJQ,TPR3320-S3TR-S,TPT7740F-SO3R-S,TPC5120Q-TS7R-S,TPL803150Q-DF6R-S,TPL910ADJQ-DF6R-S,TPV8368SAQ,TP1561AL1-S5TR-S,TPA1882Q-SO1R-S,TPA5561Q-S5TR-S,TPL905225-S5TR-S,TPL905228-S5TR-S,TPL8151ADQ,TPT7741-SSAR-S,LM2902A-SO2R-S,TP2261L1-S5TR-S,TPA2031Q-S5TR-S,TPM2025Q,TPL803150Q-EV1R-S,TPM27524Q-DF4R-S,LM2903A-TS1R-S,TPV8368SAQ-S6TR-S,TPT1145NQ,TP1562AL1-VS1R-S,TPL803133-ST4R-S,TPT104XQ,TPR3333-S3TR-S,TPL905230-S5TR-S,TPT1042VQ-SO1R-S,LM2903A-VS1R-S,TPM27524Q-EV1R-S,TPM27524Q,TPR6040F40-S3TR-S,TPT7721-SO1R-S,LM2901A-TS2R-S,TPM6501AQ-S5TR-S,TPL905212-S5TR-S,TPT7720F-SO1R-S,TPA188XQ,TPT1145NQ-DFKR-S,TPR431B,TPM6505AQ-S6TR-S,TPA5561Q,TPT7741-SOBR-S,TPT1051VQ,TPL8032ADQ-ES1R-S,TPT1042VQ-DF6R-S,LM2904A-SO1R-S,TPW3188Q-TS3R-S,TPC5120Q,LM2903DQ,TPR3340-S3TR-S
思瑞浦全矩阵车规产品方案,赋能绿色智行
思瑞浦受邀出席由焉知汽车主办的第四届焉知汽车年会,业务拓展经理犹家元先生发表主题演讲《智驾时代,思瑞浦电源方案助力车载摄像头技术创新》,介绍思瑞浦极具竞争力的电源产品方案组合,并分享思瑞浦为推动整个汽车行业向绿色可持续方向发展所做出的努力与成果。同时,思瑞浦凭借卓越的汽车产品性能和稳定的质量品质,通过严格的筛选与评审,荣获焉知汽车知鼎奖“智能驾驶科技创新奖”。
思瑞浦(3PEAK)运算放大器选型表
思瑞浦(3PEAK)高性能运算放大器,精密运算放大器:失调电压低至5uV,温漂低至0.008uV,支持双电源供电。低噪声运算放大器:噪声系数低至0.1μVpp/Hz,适用于低噪声系统应用。超低功耗运算放大器:功耗低至300nA,轨到轨输出,适用于电池供电产品。超低功耗比较器:功耗低至300nA。负载驱动电流25mA,适用于便携式设备。
产品型号
|
品类
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Status
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Rating
|
Package
|
Channel
|
Supply Voltage(Min)
|
Supply Voltage(Max)
|
Iq per channel (Max)(μA)
|
GBW (Typ) (MHz)
|
Slew Rate(Typ)(V/μs)
|
Rail-Rail In
|
Rail-Rail Out
|
Ishort(Typ) (mA)
|
Vos(Max)(mV)
|
Offset Drift(Typ)(μV/°C)
|
Ib(typ)(pA)
|
Vn (Typ) (nV/rtHz)
|
Peak Noise at 0.1 to 10Hz(μVpp)
|
Operating Temperature Range(°C)
|
LM2904A-VR
|
高压运算放大器
|
Production
|
Industrial
|
MSOP-8
|
2
|
3
|
36
|
200
|
0.9
|
0.5
|
No, to V- only
|
Yes
|
30
|
3
|
7
|
60
|
70
|
20
|
-40 to 125
|
选型表 - 思瑞浦 立即选型
思瑞浦(3PEAK)数据转换器选型表
高精度DAC/ADC:4~24Bit DAC,DNL小于正负1 LSB,兼容标准的SPI、QSPI、MICROWIRE总线方式。数字式电流/功率监测器:12/16bit,在整个工作温度范围内保证无失码。多通道可配置模数/数模转换器:集成4/8/12通道12bit ADC的可灵活配置的数模/模数转换芯片。
产品型号
|
品类
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Status
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Rating
|
Package
|
Resolution (Bits)
|
VDD(V)
|
Channel
|
Throughput Rate(Msps)
|
INL
|
Offset Error(LSB, Max)
|
Gain Error(LSB)
|
IDD(mA)
|
TPAFE5160SI08-QP7R
|
高精度ADC
|
Production
|
Industrial
|
LQFP10X10-64
|
16
|
12
|
8
|
0.35
|
±2(LSB,Max)
|
±15
|
±15
|
52
|
选型表 - 思瑞浦 立即选型
思瑞浦LDO的输入电压范围为多少呢?
输入电压范围看不同的产品型号,高压LDO一般支持到最高42V正常工作范围,可以作为车载一级电源;思瑞浦也有5V-6V最大输入电压的低压LDO产品系列和~20V最大输入电压的中压LDO产品,提供完整的产品矩阵。
思瑞浦车载网络CAN & LIN接口方案全面覆盖
聚焦高性能模拟芯片和嵌入式处理器的半导体供应商思瑞浦3PEAK,作为国内模拟接口芯片的领行者,可提供全系列一站式车载网络CAN收发器、LIN收发器、系统基础芯片(System Basis Chip, SBC)的解决方案,性能卓越,已达到业界领先水平。
思瑞浦(3PEAK)线性稳压与基准选型表
低压差、高PSRR,低功耗,低噪,最大输出电流(mA):150~3000,更有DDR端供电专用LDO,具有灌、拉电流能力。
产品型号
|
品类
|
Status
|
Rating
|
Package
|
Maximum Output Current(mA)
|
Iq(mA)
|
PSRR @1KHz (dB)
|
Dropout(mV)
|
Input Voltage(V)
|
Accuracy(max)
|
Noise(μVRMS)
|
TPL503133-S5TR
|
LVLDO
|
Production
|
Industrial
|
SOT23-5
|
300
|
0.055
|
70
|
250
|
1.5~5.5
|
±2%
|
178
|
选型表 - 思瑞浦 立即选型
思瑞浦LDO效率如何?
LDO的转换效率主要取决于输入电压VIN和输出电压VOUT的比例,当输入电压和输出电压之间取低压差时会取得较高效率,当负载电流较大时效率大约是VOUT/VIN。
思瑞浦(3PEAK)接口产品选型表
RS-485:支持 3V/5V 、半双工、有极性和无极性的 RS-485/-422收发器,最高速速率20M,支持1.8V IO,省去电平转换电路,形成单芯片解决方案。RS-232:单电源供电的 RS-232通信接口芯片,低功耗、高数据速率、外围电路简单。CAN:±30V共模电压,8K ESD CAN收发器。电平转换:I2C电平转换,热插拔缓冲器及IO扩展芯片。MLVDS:4路LVDS接收器,传输速率最高可达400Mbps。
产品型号
|
品类
|
Status
|
Rating
|
Package
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Channel
|
Switch Config
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VDD(V)
|
VEE(V)
|
BW(MHz)
|
IQ(Typ.)(1 Channel)(μA)
|
Ron(Ω)
|
Leakage Current(nA)
|
VIH(Min)(V)
|
VIL(Max)(V)
|
tON(ns)
|
tOFF(ns)
|
Latch up(mA)
|
TPW4051-SR-V
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高压模拟开关
|
Production
|
Industrial
|
SOP16
|
1
|
8:1
|
3~12
|
-6~0
|
200
|
8
|
120
|
100
|
2
|
0.8
|
60
|
50
|
150
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选型表 - 思瑞浦 立即选型
思瑞浦(3PEAK)DC-DC转换器选型表
工业级,应用温度范围-40 to +125℃;宽压降压转换器:输入电压3V~60V,输出电压0.6V~100V;中压降压转换器:输入电压 4.5V~17V,输出电压0.6V~17V;低压降压转换器:输入电压2.8V~6V,输出电压0.8V~17V;升压转换器:输入电压0.9V~80V,输出电压VIN~80V。
产品型号
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品类
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Status
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Rating
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Package
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VIN(V)
|
Output(V)
|
Max Output Current(A)
|
Switching Frequency (kHz)
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TPP60308-ES1R-S
|
宽压降压转换器
|
Production
|
Industrial
|
ESOP8
|
4.5~60
|
0.8~60
|
3.5
|
100-2500
|
选型表 - 思瑞浦 立即选型
思瑞浦汽车芯片哪些类型?
信号链:运放、比较器、ADC/DAC; 接口:CAN、 LIN、SBC、音频总线; 电源管理:PMIC、Buck、Boost、LDO、电压基准、电压监控等。
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