Was würde dazu führen, dass eine Spannungsschiene niedrig gehalten wird, ohne einen Kurzschluss zu messen?

Ich habe eine Schaltung, die ein FPGA und einige ADCs mit Strom (1,8 VD) versorgt. Ich habe in der Vergangenheit gesehen, wo Schäden (ESD, EOS usw.) an einem der ADCs aufgetreten sind. Dies verursacht einen Kurzschluss von 1,8 VDC nach GND im ADC, der gemessen werden kann. Das FPGA und das PROM-Gerät sind mit dieser 1,8-V-D-Versorgung verbunden. Wenn 1,8 VD mit GND kurzgeschlossen wird, startet das FPGA daher nicht korrekt.

Ich habe einige dieser Platinen gesehen, wenn sie eingeschaltet sind, messen sie nicht 1,8 V, sondern etwa 0,1 V. Wenn ich jedoch den Widerstand von 1,8 VD zu GND messe, erscheint er nominal und es wird kein Kurzschluss gemessen.

Ist es möglich, dass der ADC intern nicht vollständig kurzgeschlossen ist, diese Spannungsschiene aber dennoch niedrig halten kann? Alle Gedanken, Kommentare oder Einsichten wären hilfreich. Ich vermute auch, dass der ADC möglicherweise intern mit einem anderen Signal oder einer anderen Ebene als GND kurzgeschlossen ist.

Was ist in diesem Fall nominal?

Antworten (1)

Sie erleben ein Phänomen, bei dem ESD-Spannungsspitzen in Ihren IC-Chip eindringen und eines von zwei Dingen verursachen:

  1. Streuende PNPN-Übergänge auf dem Silizium können sich wie ein SCR verklemmen und dazu führen, dass ein massiver Strom dort fließt, wo er nicht beabsichtigt ist, und somit ein Schmelzen und eine Beschädigung des Siliziums durch Schmelzen verursachen.
  2. Die hohe Spannungsspitze kann auch dazu führen, dass Isolationsschichten auf dem Chip durchgeschlagen werden und direkte Kurzschlüsse erzeugen. Diese Kurzschlüsse können eine Fehlfunktion des Schaltkreises oder sogar einen völligen Siliziumschaden verursachen.

Beachten Sie, dass ESD-Schäden an ICs nur allzu häufig mit einer typischen Ohm-Messung mit einem DMM gemessen werden können, da das Messgerät nur eine niedrige Spannung an die Testanschlüsse anlegt. Wenn der Chip jedoch versucht, sich einzuschalten, wird die Versorgung hoch genug, um einen Schwellenwert für den Start des Siliziumchips zu überschreiten. Sobald eine beschädigte Schaltung versucht zu arbeiten, kann dies zu einer Klemmung der Spannungsschiene führen, die Sie sehen. Möglicherweise möchten Sie ein Oszilloskop verwenden, um den anfänglichen Anstieg Ihrer 1,8-V-Versorgung zu erfassen, und Sie können sehr gut sehen, wie sie auf etwas über 1,0 V -> 1,2 V ansteigt, bevor sie dann schnell auf nahe Masse heruntergezogen wird.

Ich vermute, dass Ihre 1,8-V-Versorgung eine Strombegrenzung hat. In diesem Fall ist das eine gute Sache, denn ohne sie würden Sie wahrscheinlich durchbrennende Rauchlöcher in der Oberseite dieser Chips sehen.

Danke Michael für deine ausführliche Antwort. Das ist sehr hilfreich und wird mir helfen, meine Untersuchung fortzusetzen.
Was würde dazu führen, dass eine Spannungsschiene niedrig gehalten wird, ohne einen Kurzschluss zu messen?
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