PCBをESD損傷から保護する方法

Jun 08, 2021

ここでは、より大きな形状のアナログ部品が、より小さな形状のフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を保護するのに最も適していることを証明します。

大きな鉄骨構造物、車、山、そして人々でさえ、実際の大気中の雷に耐えることができます。 人間はまた、独自のミニチュア稲妻(火花)を作成して生き残ることができます。 ただし、これらのスパークがICに到達すると、重大な障害を引き起こす可能性があります。ナノ-スケールのトランジスタは、人間のスパークの下でも回避できるように保護する必要があります。

マイクロプロセッサは、長い間デジタル半導体の密度を高めてきました。 製造技術により、トランジスタはますます小さくなっています。 1971年に、Intel®4004コンピューター処理装置(CPU)が10 µmの幾何学的サイズで導入されました。 1980年代と1990年代には、このプロセスにより、パーツの体積がバクテリアの体積よりも小さくなりました。 2012年には、ICの密度は1971年の技術の1、000倍小さく、チップ上の機能はウイルスよりも小さかった。 2012年には、28 nm -対応のFPGAと68億個のトランジスタパッケージを購入でき、密度は今後数年間で2倍になると予想されています。 小さなトランジスタは密集しており、発生する熱を制御するために低電圧(通常は1 V以下)で動作する必要があります。

28 nmを透視するには、ゼロに注意してください。これは、28億分の1メートル(0。0 00000028)です。 サンフランシスコとニューヨーク市の間の距離を1メートル(約4000キロメートルまたは2500マイル)としましょう。 28海里(3600万個の部品の1つ)は現在、0.11メートルまたは4.4インチです。 このような小さな幾何学的サイズのデバイスは、雷によってどのくらいの雷を損傷する必要がありますか? この必要で有用なFPGAを保護する方法は?

簡単な答えは、デジタルとアナログの世界をつなぐI/Oインターフェイスデバイスを使用することです。 アナログ混合-信号ICの幾何学的寸法は比較的大きく(デジタル集積回路の10〜100倍)、電圧が高い(通常は20 V〜80 V以上)ため、ミニチュアよりも堅牢です。デジタルトランジスタ。


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