আপনি যখন বিদ্যুৎ সরবরাহ উল্টে করেন তখন চিপটি ঠিক কীভাবে ভাজা হয়?

Question

আমার নিজের অভিজ্ঞতা থেকে, মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলি পোড়ানো বেশ সহজ। মাঠে 5V রাখুন, GND ভী এ _সিসি একটি তাত্ক্ষণিক আপনার চিপ পুড়িয়ে ফেলা হয় না।

অভ্যন্তরীণে ঠিক কী ঘটে যা এর ফলে এটি পুরোপুরি কাজ বন্ধ করে দেয়? উদাহরণস্বরূপ, আমি যদি জাদুকরভাবে একটি চিপ খুলতে এবং তার সমস্ত অর্ধপরিবাহী সংযোগগুলি পুনরায় সাজানোর এবং এটি ঠিক করতে সক্ষম হয়ে থাকি তবে আমার ঠিক কোথায় দেখার দরকার ছিল এবং আমার কী করা দরকার?

যদি এটি চিপ-নির্দিষ্ট হয় তবে দয়া করে এমন কোনও চয়ন করুন যা আমার প্রশ্নের উত্তর দিতে পারে বা কমপক্ষে আমাকে ধারণা দিতে পারে।

Comments

আপনি এক বর্গক্ষেত্র ধাতব বা অক্সাইড ব্রেকটি সন্ধান করছেন

— জিআর টেক

এছাড়াও আমি স্পিহ্রো পেফানির ব্যাখ্যার সাথে একমত; অনেক আইসির এখন ডায়োড রয়েছে যা তাদের বিপরীত বিদ্যুত সরবরাহে টিকে থাকতে দেয়। যদিও এটি নির্ভর করার মতো কিছু নয়

— মার্ক

@ জিআরটেক গেট অক্সাইড বিপর্যয় একটি বিপরীত বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য একটি অসম্ভব ব্যর্থতা প্রক্রিয়া।

— W5VO

Answer 1

বেশিরভাগ বাণিজ্যিক আইসি সার্কিটগুলি বিপরীত পক্ষপাতযুক্ত পিএন জংশন (সিএমওএস অংশগুলি সহ) দ্বারা সাবস্ট্রেট উপাদান থেকে পৃথক হয়ে থাকে। সাবস্ট্রেটটি সাধারণত সবচেয়ে নেতিবাচক বলে মনে করা ভোল্টেজের সাথে আবদ্ধ থাকে।

যদি এটি না হয়, তবে সেই জংশনটি সামনের দিকে পক্ষপাতদুষ্ট হয়ে যায় এবং প্রচুর স্রোত, গলিত ধাতু বা জংশনটি এমন স্থানে উত্তপ্ত করতে পারে যেখানে এটি আর ডায়োড হিসাবে কাজ করে না। এটি সাধারণত 0.6V এর ভোল্টেজে থাকে তবে আইসি নির্মাতারা সাধারণত আপনাকে -0.3V এর চেয়ে কম না যেতে বলে নিরাপদে খেলেন।

(নীচের চিত্রটি উল্লেখ করে, তবে দেখানো হয়নি, স্তরটি পিন 5 এ আবদ্ধ হবে)

বেশিরভাগ সিএমওএস অংশগুলিতে আরও একটি মোচড় রয়েছে যে চিপের একটি অংশে যদি একটি সাধারণ ভিডিডি থাকে এবং অন্য অংশে একটি বড় নেতিবাচক স্রোত দেখায় এটি একটি বৃহত পরজীবী এসসিআরকে ট্রিগার করবে যা কাঠামোর পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হয়, তবে ডিভাইসের পাওয়ার সাপ্লাই একটি বড় প্রবাহ আঁকবে যা অত্যধিক গরম, গলে যাওয়া ইত্যাদির কারণ যদি বর্তমান বাহ্যিকভাবে সীমাবদ্ধ না থাকে। একে ল্যাচ-আপ বলা হয়।

Comments

সুন্দর উত্তর, প্রচুর পরিমাণে দুর্ভাগ্যক্রমে, এটি ভুল। ল্যাচআপ একটি আলাদা ঘটনা। আইসি ডিজাইনে এটি পর্যাপ্ত সাবস্ট্রেট পরিচিতি থাকা এড়ানো যায়, এটি স্বয়ংক্রিয় পরীক্ষার সাথে ডিজাইনের সময়ও চেক করা হয়।

— বিম্পেলরেকিকি

পুনঃটুইট ট্রিগার স্রোত বাড়ানো যেতে পারে, তবে নীলাফের মতো একটি অন্তরক সাবস্ট্রেটে যাওয়া ছাড়া এফেক্টটি পুরোপুরি বাদ দেওয়া যায় না কারণ থাইরিস্টারের চারটি স্তর এখনও এখানে রয়েছে। এখানে আলোচনার অধীনে বর্তমানের সীমাবদ্ধ নেই।

— স্পিহ্রো পেফানি

না না কি? ল্যাচআপ একটি বাস্তব ঘটনা, এতে সন্দেহ নেই। সরবরাহটি যখন বিপরীত হয় তখন এটি কি প্রচুর বর্তমান প্রবাহিত হয়? না! যদি আপনি দ্বিমত পোষণ করেন তবে ভিডিডি স্থলভাগের ক্ষেত্রে নেতিবাচক থাকলে উপরের চিত্রযুক্ত থাইরিস্টর সমতুল্য সার্কিট কীভাবে পরিচালনা করতে পারে তা আমাকে ব্যাখ্যা করুন। থাইরিস্টারকে ট্রিগার করতে, ভিডিডি অবশ্যই ইতিবাচক হতে হবে এবং রওল এবং / অথবা রুপুব জুড়ে পর্যাপ্ত ভোল্টেজ থাকতে হবে। এটি কেবলমাত্র খুব কম এবং খুব দূরের সাবস্ট্রেট পরিচিতিগুলির কারণে ঘটতে পারে। আমি ২৫ বছর ধরে আইসি ডিজাইন করছি, ল্যাচআপ ইস্যুতে এখনও একটি দেখতে পাইনি।

— বিমপেলেরেকি

Answer 2

আপনি যখন কাজ ভোল্টেজকে ছাড়িয়ে যান বা সরবরাহের ভোল্টেজকে বিপরীত করেন তখন কী যাদু নীল ধোঁয়া ছেড়ে দেয়?

যে কোনও 'চিপে' প্রয়োগ করা হয়েছে

$I^2 R$

অ-রৈখিক, অসম্পূর্ণ (ধৈর্যশীলতা সংবেদনশীল), অভ্যন্তরীণ ডিভাইসের শারীরিকভাবে ছোট প্রকৃতি এবং তাদের ছোট তাপের চালনের পথগুলি বিবেচনা করুন। দ্বি-দিকীয় নিম্ন প্রতিরোধের বাহন পথ উত্পাদন করে খুব সূক্ষ্ম অন্তরক স্তরগুলি (উচ্চ ক্ষেত্র ভি / মি) এর কম ভোল্টেজ ধ্বংসের সাথে এটি যুগল।

অভ্যন্তরীণ স্বতন্ত্র ডিভাইসের তাপমাত্রা খুব দ্রুত বেড়ে যায় এবং এর অর্ধপরিবাহী / অন্তরক বৈশিষ্ট্যগুলি ধ্বংস করে। একবার ধ্বংস হয়ে গেলে এটি অন্যান্য কম প্রতিরোধের পথ তৈরি করে যা চিপের অন্যান্য ডিভাইসগুলিতে একাধিক ক্যাসকেডিং ব্যর্থতা সৃষ্টি করে ।

এগুলি খুব দ্রুত ঘটে এবং এটি একটি একমুখী ইভেন্ট । ( হম্প্পি ডাম্প্টি ভাবুন - সমস্ত টুকরোটি একসাথে রেখে দেওয়া আপনি যেখান থেকে শুরু করেছিলেন সেখানে ফিরে পাবেন না - হম্প্পি ভবনটি ছেড়ে গেছে)

আপনি কিভাবে এটি মেরামত করতে পারেন?

মূলত আপনি যাদু বিদ্যমান থাকতে পারে না। সার্কিটে এমন অনেকগুলি ইন্টারঅ্যাক্টিং ত্রুটি থাকবে যে কোনও দোষ স্থানীয় করে তোলা প্রায় অসম্ভব হয়ে উঠবে। (হাজার হাজার ডিভাইস নিয়ে আপনি যে কোনও 'সাধারণ' আইসি ব্যবহার করছেন তাও মনে রাখবেন)) সমস্ত ত্রুটিযুক্ত ডিভাইসগুলি একই সাথে চিহ্নিত করতে হবে এবং প্রতিস্থাপন করতে হবে (ধরে নিবেন যে কোনও পারমাণবিক স্তরে সমস্ত ত্রুটিযুক্ত ডিভাইস পুনর্গঠন করার ক্ষমতা আপনার রয়েছে) - শুধুমাত্র একটি মিস করুন এবং আপনি যখন ক্ষমতা প্রয়োগ করবেন তখন আপনাকে আবার শুরু করতে হবে।

সহজ সমাধান (এবং সময় এবং অর্থের জন্য সর্বাধিক ব্যয় কার্যকর) মৃত বাগটি ফেলে দেয়, অভিজ্ঞতার মাধ্যমে শিখুন, একে একে নতুন পুরো স্পেস চিপ দিয়ে প্রতিস্থাপন করুন এবং পরের বার বিদ্যুত সরবরাহের ক্ষেত্রে আরও সতর্ক হন।

Comments

সমস্ত সাধারণ আইসির ক্ষেত্রে সত্য নয়। 555 এর মতো কিছু বা সাধারণ ওপ্যাম্পস বা মোটর চালক মোটামুটি সহজ, কয়েকশ ট্রানজিস্টর, শত শত নয়।

— যাত্রী

@ পাসবার্বি ও ওকিউ মাইক্রোকন্ট্রোলার দিয়ে শুরু করেছিলেন এবং আমি এই বিষয়ে আমার উত্তরটি ভিত্তি করেছিলাম। চিপের অভ্যন্তরে এর 5 বা 5 মিলিয়ন ডিভাইসগুলি এখনও সত্য রয়েছে। 555 এর মতো সাধারণ ডিভাইসগুলি আরও শক্তিশালী হতে পারে তবে আপনি একবার অভ্যন্তরীণ কাঠামো ধ্বংস করতে শুরু করলে একটি ত্রুটি অন্যটির দিকে যায়।

— জেআইএম দেদারডেন

Answer 3

অভ্যন্তরীণভাবে ঠিক কী ঘটে যা এর কাজ বন্ধ করে দেয়?

বর্তমানের অতিরিক্ত, জংশনগুলি কেবলমাত্র এক দিকে স্রোতের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ করতে পারে, যখন মেরুতা বিপরীত হয় তারা শর্ট সার্কিট হয়ে যায়। তাপ উত্পন্ন হয়, জংশনগুলি পাশাপাশি অন্যান্য উত্তাপিত উপাদানগুলিকে পোড়ায়।

আমি যদি জাদুকরভাবে একটি চিপ খুলতে সক্ষম হয়েছি এবং এর সমস্ত অর্ধপরিবাহী সংযোগগুলি পুনরায় সাজিয়ে এটি ঠিক করেছি ...

আপনি এটিকে ঠিক করতে পারবেন না (ব্যবহারিক দিক দিয়ে) কারণ অনেকগুলি জংশন এখন ভাঙ্গা / বাষ্পীভবন হয়ে গেছে, পাশাপাশি তাদের আশেপাশের পরিবেশও।

পোলারিটি বিপর্যয়ের বিরুদ্ধে সুরক্ষা বেশ সহজ (একটি ডায়োড), তবে এটি একটি ভোল্টেজ ড্রপ এবং অতিরিক্ত তাপ উত্পন্ন করে, নির্মাতারা এটিকে চিপে এম্বেড করে না, আইসি ব্যবহারকারী প্রয়োজনে বাহ্যিক ডায়োড যুক্ত করতে পারে।

Answer 4

দেরিতে উত্তর, আমি অন্য প্রশ্নের মাধ্যমে এখানে এসেছি কিন্তু লক্ষ্য করেছি যে এই উত্তরগুলির কোনওটিরই বিপরীত সরবরাহের ভোল্টেজ প্রয়োগ করে প্রায় কোনও আইসি / চিপ ভাজা যায় না তার আসল কারণটি চিহ্নিত করে।

আসল কারণ হ'ল সমস্ত চিপগুলিকে এমন পিনগুলিতে ইএসডি সুরক্ষা থাকা দরকার যা এই জাতীয় সার্কিট দিয়ে পিন সরবরাহ করে না:

সুতরাং প্রায় প্রতিটি পিন এই আছে! এটি সমান্তরালে অনেকগুলি ডায়োড। সরবরাহটি উল্টিয়ে আপনি সহজেই এই সমস্ত ডায়োডগুলি ধ্বংস করতে পারেন। এবং এটি আসলে আপনার চিপটিকে ধ্বংস করে।

উপরে উল্লিখিত লিচ-আপটি এমন একটি প্রভাব যা ঘটে যখন সরবরাহের সঠিক ধরণের মেরুতা থাকে তবে একটি ইনপুট বা আউটপুটে একটি স্রোত ডুবে বা উত্সাহিত হয় যা উপরে বর্ণিত হিসাবে একটি ত্রুটি সৃষ্টি করে। সরবরাহের বিপরীতে এর কোনও যোগসূত্র নেই! আপনি যদি ভাবেন যে আমি বাজে কথা বলছি তবে দয়া করে দেখুন কীভাবে একটি লাচ-আপ পরীক্ষা করা হয়। এই জাতীয় পরীক্ষা করার জন্য বিশেষায়িত পরিমাপের সরঞ্জাম রয়েছে।

ল্যাচআপটি ব্যাখ্যা করে এই দুর্দান্ত নিবন্ধটি পড়ুন এবং নোট করুন যে সরবরাহটি "স্বাভাবিক" তাই বিপরীত নয়! সন্দেহের মধ্যে থাকলেও ইআইএ / জেডেক স্ট্যান্ডার্ড আইসি ল্যাচ-আপ পরীক্ষা ইআইএ / জেএসডি 78 পড়ুন read

Answer 5

অর্ধপরিবাহী কাঠামোগুলি যেমন খুব ছোট, এগুলি পুড়িয়ে ফেলা সত্যিই সহজ কাজ।

1. ছাড়পত্রের দূরত্ব - যদি আপনি দুটি কন্ডাক্টরের মধ্যে একটি বৃহত যথেষ্ট বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করেন, তবে সেখানে একটি ব্রেকডাউন হবে। এটি, একটি চিপে থাকায় টার্মিনাল ত্রুটি দেখা দেয়। এটি মূলত একটি FET কাঠামোর গেটে ঘটে।
2. নীতিগতভাবে সেমিকন্ডাক্টরগুলি হ'ল অ-রৈখিক, মেরুতা-সংবেদনশীল ডিভাইস। এর ফলে পুরো ডিভাইসটি খুব অ-রৈখিক এবং মেরু-সংবেদনশীলকে রেন্ডার করে।
3. মিলিয়ন অন্যান্য কারণ যা আমি এই মুহূর্তে ভাবতে পারি না ...