Возможно ли внутреннее замыкание микросхемы?

Может ли IC создать короткое замыкание на GND внутри? Возможно, применение большого количества тепла во время процесса пайки, подача питания на неправильные контакты, неправильное обращение и т. д.?

Да, это возможно.
Вполне возможно. На самом деле, полупроводники имеют тенденцию к короткому замыканию, а не к открытому (я никогда не видел, чтобы один разомкнулся, если только он не взорвался и больше не существовал).
У @scottc11 is it possible?почти всегда есть yesответ
Это более чем возможно, это происходит постоянно.

Ответы (2)

Да, они могут.


КМОП-ИС, если они спроектированы неправильно, особенно восприимчивы к условиям запирания, при которых встроенный в корпус диод в одном или нескольких полевых транзисторах начинает эффективно действовать как тиристор и становится коротким замыканием между источниками питания VCC и GND (*). Даже при правильном дизайне этот аффект все же может произойти в определенных условиях.

Термическое повреждение из-за перегрузки по току (из-за ошибок проектирования, условий блокировки и т. д.) может расплавить тонкие дорожки внутри устройства и вызвать как разомкнутые цепи, так и потенциальные короткие замыкания — например, если расплавленный металл затвердеет на других дорожках (помните они крошечные и близко друг к другу!). Такие перегоревшие дорожки могут привести к тому, что, скажем, PMOS или NMOS в паре CMOS останутся постоянно включенными (например, если введенный заряд остался на теперь отключенном затворе), что означает короткое замыкание источников питания, когда другая половина пары включена.

Перенапряжение может вызвать пробой очень тонких оксидных слоев, используемых для затворов MOSFET (или между металлическими слоями маршрутизации), и вызвать короткие замыкания. Подобные эффекты могут произойти с диодами, где перенапряжение вызывает состояние пробоя ( связанный вопрос ) - это особенно заметно в случае диодов защиты от электростатического разряда на выводах ввода-вывода при воздействии разряда высокого напряжения.


(*) Такие блокировки часто можно прекратить, полностью отключив питание устройства.

Из-за полной нехватки микроконтроллеров мне пришлось перенести MCU (обсуждаемую ИС) с прототипа на прототип. Судя по вашему ответу, возможно, повторная пайка/отпайка микросхемы (с использованием тепловой пушки) оплавила некоторые следы внутри?
@ scottc11 Вы надеваете антистатические заземляющие браслеты во время пайки? Используйте медную оплетку для распайки, если это позволяет упаковка. Тепловые пушки они и есть тепловые пушки.
@Syed Я никогда не использовал антистатические заземляющие ремни. У меня на скамейке стоит набор, но они мне кажутся излишними 🤷‍♂️ — вы когда-нибудь обжигали микросхему статическим электричеством?
RF чипов в разработках много, некоторые UCs, чипа драйвера никогда. Прикоснитесь к заземляющему порту любого оборудования, и вам не понадобится ремешок, но не забывайте.

Да, это возможно.

Представьте, что на некоторых выводах ИС есть фиксирующие диоды для защиты. Если вы подадите питание в обратном направлении, эти диоды закоротятся, и, в конечном итоге, на вашей микросхеме будут закорочены контакты Vcc и GND.

PS: Если вы измеряете это короткое замыкание Vcc-GND на собранной печатной плате, возможно, вам также следует проверить керамические конденсаторы.