Metode Untuk Melindungi PCB Dari Kerusakan ESD
Jun 08, 2021
Di sini kami akan membuktikan bahwa bagian analog dengan geometri yang lebih besar paling cocok untuk melindungi array gerbang yang dapat diprogram lapangan (FPGA) dengan geometri yang lebih kecil.
Struktur baja besar, mobil, gunung, dan bahkan orang dapat bertahan dari petir atmosfer yang nyata. Manusia juga dapat membuat sendiri miniatur petir (percikan) dan bertahan hidup. Namun, ketika percikan api ini mencapai IC, mereka dapat menyebabkan kegagalan besar. Transistor skala nano perlu dilindungi sehingga dapat terhindar bahkan di bawah percikan api manusia.
Mikroprosesor telah meningkatkan kepadatan semikonduktor digital untuk waktu yang lama. Teknologi manufaktur telah menghasilkan transistor yang semakin kecil. Pada tahun 1971, unit pemrosesan komputer (CPU) Intel® 4004 diperkenalkan dengan ukuran geometris 10 m. Pada 1980-an dan 1990-an, proses ini membuat volume bagian lebih kecil dari volume bakteri. Pada tahun 2012, kepadatan IC adalah 1,000 kali lebih kecil dari teknologi pada tahun 1971, dan fungsi pada chip lebih kecil daripada virus. Pada tahun 2012, orang dapat membeli paket FPGA berkemampuan 28 nm dan 6,8 miliar transistor, dan kepadatannya diperkirakan akan berlipat ganda dalam beberapa tahun ke depan. Transistor kecil dikemas bersama dan perlu beroperasi pada tegangan rendah (biasanya 1 V ke bawah) untuk mengontrol panas yang dihasilkan.
Untuk melihat melalui 28 nm, perhatikan nol: itu adalah satu 2,8 miliar meter (0.000000028). Biarkan jarak antara San Francisco dan New York City mewakili satu meter (sekitar 4000 kilometer atau 2500 mil). 28 mil laut (satu dari 36 juta bagian) sekarang 0,11 meter atau 4,4 inci. Berapa banyak petir yang harus dirusak oleh petir dengan ukuran geometris sekecil itu? Bagaimana melindungi FPGA yang diperlukan dan berguna ini?
Jawaban sederhananya adalah dengan menggunakan perangkat antarmuka I/O yang menjembatani dunia digital dan analog. Dimensi geometris IC sinyal campuran analog relatif besar (10 hingga 100 kali lebih besar dari sirkuit terpadu digital) dan memiliki tegangan yang lebih tinggi (biasanya 20 V hingga 80 V atau lebih tinggi), yang membuatnya lebih kuat daripada transistor digital mini.