Ahhhh! Danke! Jetzt ist das ganze recht Nachvollziehbar!

mfg FaXe

Zitat :

Die Dioden sind schon im IC, nur eben nicht dort wo sich die Transistorstrukturen befinden.

Das ist nicht richtig.
Die Schutzdioden sind integriert worden, um einen Durchbruch des Gate-Oxids durch statische Elektrizität zu verhindern.
Aber es sind, neben den Ausgangstransistoren, genau diese Dioden, die den parasitären Thyristor bilden.

Man muß also wirklich mit externen Maßnahmen verhindern, daß diese Strukturen zu leiten beginnen.

Die Hersteller bemühen sich zwar den Triggerstrom des parasitären Thyristors möglichst hoch zu machen, aber jenseits einiger 10mA, die durch statische Enladungen leicht erreicht werden, kann der Thyristor gezündet werden und zerstört bei entsprechend kräftiger Stromversorgung dann das Bauteil.

Das hat wohlgemerkt nichts mit der normalen Arbeit der Schutzdioden zu tun. Ohne Speisespannung können die durchaus Impulsströme vom einigen Ampere so begrenzen, daß dem Gate-Oxid nichts passiert.



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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

Zitat :

.... aber jenseits einiger 10mA, die durch statische Enladungen leicht erreicht werden, kann der Thyristor gezündet werden und zerstört bei entsprechend kräftiger Stromversorgung dann das Bauteil....

... es geht hier ja eigentlich nicht um statische Entladungen, oder?

Zitat :

Zur Zündung des Thyristors isb bei CMOS-Schaltungen der Reihe 4000B eine Spannung zwischen VDD und VSS von > 25V erforderlich. Der Haltestrom liegt zwischen 50 und 100 mA. Das Zünden des Thyristors wird durch die Zenerdiode zuverlässig verhindert. Eine Strombegrenzung ohne Zenerdiode verhindert lediglich die Zerstörung des Thyristors......

...heißt das, dass man einen "normalen" IC auch als kleinen Thyristor verwenden könnte?

mfg Lötstift

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Lötstift am 10 Mär 2005 18:21 ]

Zitat :

s geht hier ja eigentlich nicht um statische Entladungen, oder?

Doch darum geht es.
U.U. reicht es bei einer in Betrieb befindlichen Schaltung einen Eingang oder einen Ausgang mit einer Meßstrippe zu berühre, die statisch auf nur ein paar hundert Volt aufgeladen ist.
Bei der Entladung der Strippe fließt ein hoher Impulstrom durch die Schutzdiode, der parasitäre Thyristor wird gezündet,
===> Smoke & Flames.

Wenn du so ein CMOS-IC, das sich im Latchup befindet, anfühlst, läufst du Gefahr, daß sich das Logo des Herstellers in deinen Finger einbrennt.

Zitat :

heißt das, dass man einen "normalen" IC auch als kleinen Thyristor verwenden könnte?

Nein, da macht keine Sinn.
Zum einen fehlt die Möglichkeit rückwärts zu sperren, zum anderen ist, wie diskutiert, der Triggerstrom recht hoch und schließlich liegt die zum Triggern benötigte Spannung außerhalb der Spannungemn der Hauptanschlüsse.


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O.k. dann verwerfe ich den Gedanken jetzt wieder.

Zitat :

....daß sich das Logo des Herstellers in deinen Finger einbrennt.

nichts das man nicht schonmal gehabt hätte

Tja dann danke nochmal. Ich glaub jetz is alles klar.

mfg Löti!

das sind ja auch diese sekundärschäden bei blitzeinschlag durch die zündenen thytristoren

wenn man eine abschaltelektronbik implementiert, die den ic stromlos schaltet, wennd er stromverbrauch zu hoch wird, könnte man das zumindest bei einfachen ics verhidnern,oder ?

bei komplexen ics wirds daran scheitern, daß der strom der nötig wäre um den ic an einer stelle zu zerstören wohl net höher, eher niedriger ist als die maximale gesammtstromaufnahme des ic im normalbetrieb

aber bei einfachen ic's lohnt schutz nur, wenn sie net kleicht tauschbar sind, oder wichtige funktionen übernehmen, da billig zu ersetzen, bei den komplexen (cpu z.b.) dagegen wärs grad wichtig aber net machbar

Marcus

Zitat :

wenn man eine abschaltelektronbik implementiert, die den ic stromlos schaltet, wennd er stromverbrauch zu hoch wird, könnte man das zumindest bei einfachen ics verhidnern,oder ?

Den Latchup selbst kannst du so nicht verhindern, wohl aber die für das IC tödlichen Folgen.

Bei CMOS-ICs, die langsam laufen, wo also der Gesamtverbrauch der Schaltung nicht hoch ist, kann man das einfach mit einer strombegrenzten Versorgung, z.B. einem Widerstand (vor dem Spannungsregler falls vorhanden) erreichen.

Wenn starke Versorgungen im Spiel sind, die betroffenen Leitungen schnelle Signale transportieren, entsprechende Impulse sich nicht vermeiden lassen und die Schaltung trotzdem weiter funktionieren muß, kann das recht kompliziert werden.
Eine Zenerdiode wird dann wohl nicht ausreichen, beeinträchtigt möglicherweise mit ihrer Kapazität auch schon die Signale.


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Wenn ich aber ein CMOS-IC auf einer Platine habe, wo alle Pins festgelötet sind und einen, wenn auch z.T. hochohmigen Kontakt zueinander haben, kann doch eigentlich nichts passieren, wenn man wie wild drauf rumpatscht.

Natürlich mache ich das nicht, aber manchmal berührt man einfach die Pins (wenn die Platine irgendwo eingebaut wird, etc.).

Also, ich hatte damit eigentlich noch nie ein Problem, die Dinger der CD40xx-Serie scheinen da recht unempfindlich zu sein.

Gibt es eigentlich CMOS-Chips, die da richtig extrem empfindlich sind?

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Zitat :

aber manchmal berührt man einfach die Pins (wenn die Platine irgendwo eingebaut wird

Wenn die Platine eingebaut wird, liegt ja normalerweise keine Versorgungsspannung an, also kann auch kein Latchup auftreten.

Mit dem kleinen Blitz, der beim Anfassen auftritt, werden die Schutzdioden ganz gut fertig, zumal der dabei fließende Strom durch den Hautwiderstand von größenordnungsmäßig 1kOhm begrenzt wird.
Die Norm kennt ein Ersatzschaltbild für den aufgeladenen Arbeiter, der ein IC anfasst. Es ist unter dem Namen HBM = "Human Body Model" bekannt.

Problematischer sind Entladungen von Werkzeugen oder Meßstrippen, weil die sehr gut leiten und die Entladung dadurch viel stromstärker wird. Deshalb sind dafür nur geringere Spannungswerte erlaubt.

Zitat :

Gibt es eigentlich CMOS-Chips, die da richtig extrem empfindlich sind?

Im Allgemeinen sind die Bauteile umso empfindlicher je schneller sie arbeiten können.
Das hat damit zu tun, daß z.B. die Schutzdioden kleiner sein müssen, weil ihre störende Kapazität sonst zu groß wird, und daß auch das Gateoxid bei schnellen FETs dünner ist.


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 14 Mär 2005 21:14 ]

Aha. Gut, dann brauche ich ja nicht so große Angst haben, dass mir einer durchrasselt.
Da gibt es doch diese ESD-Werkzeuge, sind die so gemacht, dass man damit keine Chips schrotten kann? Dazu muss man die aber doch dann erden, oder?

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Weniger die als dich mußt du erden.

Aber wenn du dich z.B. über ein entsprechendes Armband erdest, dann stets über einen 1M Schutzwiderstand, sonst entstehen leicht lebensgefährliche Situationen.

Das wichtigste Werkzeug, der Lötkolben, sollte eine Potentialausgleichsbuchse haben.
Intern ist diese über einen Widerstand mit der Lötspitze verbunden und sie wird mit einem Kabel mit der Masse der Platine verbunden.
Das verhindert, daß zwischen Lötspitze und Platine problematische Spannungen vorhanden sind.

Solange aber keine Betriebsspannung anliegt, bei der der Latchup auftreten könnte, sind die 4000er CMOS ICs durch elektrostatische Entladungen weniger gefährdet, als manche TTL-Schaltungen und selbst einige Transistoren.
Sie sind also recht robust.




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Also kann ich mir ne Kupferlitze ums Bein binden, einen 1mOhm-Widerstand dran und das ganze an das Heizungsrohr anschließen? Oder besser doch an meine Schaltungsmasse?

Ich werde auf jeden Fall meinen Lötkolben nachrüsten. Danke für den Tipp. Obwohl ich eigentlich nie an Schaltungen löte, die gerade in Betrieb sind.

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Zitat :

einen 1mOhm-Widerstand dran

Bevor du so etwas selbst baust, solltest du den Unterschied zwischen m und M kennen.

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