ESD slopinimas mikrovaldikliuose plokštės lygmenyje

EMS bandymų svarba mikrovaldikliams

EMS bandymai nustato galimas EMS problemas, su kuriomis praktikoje susiduria mikrovaldikliai. Elektrostatinė iškrova yra ypač svarbi problema sistemoms, kuriose yra mikrovaldiklių. ESD praktikoje gali susidaryti įvairiais būdais, pavyzdžiui, statinė elektra, kuri kaupiasi ant žmonių, arba trinties elektra, kuri susidaro ant konvejerių juostų, pakavimo mašinų ir kt.

ESD atsparumo mikrovaldikliuose problema

EMS bandymų metu, naudojant IEC 61000-4-2 / ​​​​HMM bandymo metodą, mikrovaldiklio plokštėje kyla EMS problema. Plokštelėje esantis mikrovaldiklis sugenda po to, kai ESD generatorius iškrauna srovę ant metalinės juostelės.

Problemos aprašymas

Metalinis tarpiklis, kuriam buvo taikomas iškrovimas, yra greta mikrovaldiklio PLL ir kristalinio osciliatoriaus grandinių srityje. Trikdžiai gali sukelti dviejų tipų gedimus:

• Kristalų osciliatorių grandinės užstringa kelioms mikrosekundėms arba milisekundėms.
• PLL maitinimo šaltinis užsifiksuoja ties maksimaliu įmanomu dažniu, dėl ko sugenda mikrovaldiklis.

Gedimų analizė ir bandymo metodai

Mikrovaldiklio gedimą rodo užgesęs gyvybės šviesos diodas. Trikdžiai kristalų osciliatorių grandinėje gali sukelti rimtų duomenų perdavimo problemų.

Bandymo metodas

Gedimams analizuoti naudojamas lauko šaltinis, kuris generuoja reikiamo intensyvumo vietinius laukus. Bandymai atliekami naudojant lauko šaltinį, generuojantį maždaug 4 mm skersmens lauko spindulį.

EMC trikčių šalinimo priemonės

Praktiniam pritaikymui galima išvesti šiuos galimus sprendimus:

• Integrinės grandinės perkėlimas mikrovaldiklio plokštėje, siekiant padidinti atstumą tarp PLL ir kristalinio osciliatoriaus grandinių bei metalinio tarpiklio.
• Mechaninės konstrukcijos modifikavimas perkeliant metalinį tarpiklį į ne kritinę vietą.
• Tariklio, pagaminto iš nelaidžios medžiagos, naudojimas.
• Plastikinio korpuso, kuris pašalintų metalinio tarpiklio įtaką, naudojimas.
• Atitinkamų integrinių grandinių ekranavimas.
• Tinkamai tvirtos integrinės grandinės naudojimas.

Išvados ir rekomendacijos

Programuotojas turėtų turėti EMC patirties ir praktinių įgūdžių naudojant lauko šaltinius trikdžių slopinimui. Kilus EMC problemų, taip pat rekomenduojama dalyvauti eksperimentiniuose seminaruose arba kreiptis pagalbos į patyrusius EMC konsultantus.