常用通信接口芯片過電壓耐受能力��

摘要 給出了5種計算機常用通信接口芯片耐受雷電沖擊、工頻過電壓和直流過電壓之試驗結果 ，提出了通信接口芯片進行過電壓防護之建議：工作電壓為5 V之微電子器件其防雷保護水平≤2.5倍額定工作電壓；對過電壓防護要求特別嚴格之微電子器件其 低耐受電壓采用1.5倍正常工作電壓作為其 高殘壓。陽光電子學校維修專家分析認為：��

    關鍵詞 集成電路 過電壓 試驗 耐受能力
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0 引言

    隨著集成電路集成度之增高，電路中各元件間之距離愈來愈小，工作電壓越來越低，對異常工作條件(特別是過電壓)越來越敏感，很容易在過電壓過電流作用下引起過熱而造成芯片損壞；集成度越高則芯片引腳間及印刷電路板線路間之距離越小，即更容易在過電壓時發生擊穿、短路，引起過流，造成過熱損壞。陽光電子學校維修專家分析認為：��

由于電子產品種類繁多且更新速度快，不同廠家生產之同一型號產品、同一廠家生產之不同型號之產品及同一廠家不同批次生產之同一型號產品其耐受過電壓、過電流之能力具有很大之分散性，對于大型復雜電子系統，確定每一元件之損壞閾值幾乎是不湖南陽光電子學校維修專家認為：也許之。陽光電子學校維修專家分析認為：作者通過對常用通信接口芯片進行過電壓耐受能力之試驗研究，為其過電壓防護提供一些設計依據。陽光電子學校維修專家分析認為：��

1 試驗項目及方法��

1.1 接口芯片之選擇��

    計算機對外通信中常用RS—232接口和EIA—422接口，這兩種接口常用MC1488、MC1489、MAX232、MC3487、MC3486、SN75150、SN75174及SN75175等芯片。陽光電子學校維修專家分析認為：本文選用表1中MC1488等6種芯片(每種芯片3只)作為試品。陽光電子學校維修專家分析認為：��

1.2 雷電沖擊電壓耐受能力試驗��

    圖1試驗電路中雷電沖擊電壓發生器之主電容C1＝30(1±10%)μF，400 V；波頭電容C2＝0.1(1±10%)μF，6 000 V；波頭電阻R1＝3.6 Ω；波尾電阻R2＝2.4 Ω；理論波頭時間為3R1C2＝1.08 μｓ；半峰值時間為0.7R2C2＝50.4 μｓ；信號發生器內阻為50 Ω； 大輸出電壓為單極性20 V，雙極性±10 V。陽光電子學校維修專家分析認為：C2兩端不接負載時，用泰克TDS220示波器實測之視在波頭時間為1.5 μｓ，半峰值時間為51 μｓ。陽光電子學校維修專家分析認為：��
             

    試驗時，按產品使用手冊推薦之工作條件接上電源及外部負載，在輸入腳施加方波電壓，通過示波器觀察芯片輸出腳電壓，調節外圍電路使其處于正常工作狀態后，斷開信號發生器。陽光電子學校維修專家分析認為：在輸入腳上由低到高施加雷電沖擊電壓，同時用數字存儲示波器記錄沖擊電壓波形。陽光電子學校維修專家分析認為：每施加一次沖擊電壓后 ，斷開沖擊電壓發生器之聯線，輸入腳重新接上方波電壓，觀察輸入、輸出腳上電壓波形，判斷驅動器是否能正確進行電平之轉換。陽光電子學校維修專家分析認為：若能夠正常工作，適當升高沖擊電壓發生器主電容之充電電壓，繼續對驅動器輸出腳施加雷電沖擊電壓；若不能正常工作，則認為芯片已損壞，結束試驗，打印輸入 、輸出腳上之電壓波形及存儲之沖擊電壓波形和損壞電壓值。陽光電子學校維修專家分析認為：��

1.3 直流電壓耐受能力試驗��

    試驗電路如圖2。陽光電子學校維修專家分析認為：同雷電沖擊電壓耐受能力試驗一樣，調節外圍電路使芯片處于正常工作狀態后 ，斷開信號發生器。陽光電子學校維修專家分析認為：在輸入腳上施加短時直流電壓，每次持續時間5 s；從正常工作電壓開始，每次增加～2 V。陽光電子學校維修專家分析認為：每施加一次直流電壓后重新輸入方波信號，用示波器觀察輸入輸出管腳上電壓波形，檢查芯片是否損壞。陽光電子學校維修專家分析認為：不斷升高直流電壓直到發現明顯損壞現象時停止試驗，記錄芯片損壞時之直流電壓 。陽光電子學校維修專家分析認為：對MAX232芯片還做了電源耐受能力之試驗。陽光電子學校維修專家分析認為：
          

1.4 交流電壓耐受能力試驗��

    試驗電路如圖2。陽光電子學校維修專家分析認為：調節芯片外圍電路使芯片處于正常工作狀態后，斷開信號發生器。陽光電子學校維修專家分析認為：輸入腳上施加短時交流電壓，每次持續時間5 s，電壓峰值從正常工作電壓開始，每次增加～3 V。陽光電子學校維修專家分析認為：每施加一次交流電壓后重新輸入方波信號，用示波器觀察輸入、輸出管腳上之電壓波形，檢查芯片是否損壞。陽光電子學校維修專家分析認為：不斷升高交流電壓直到發現明顯損壞現象時停止試驗，記錄整個試驗過程中交流電壓之 大峰值。陽光電子學校維修專家分析認為：
2 試驗現象及數據

    雷電沖擊電壓耐受試驗中，有之芯片損壞后輸出波形嚴重畸變，有之芯片損壞后根本不能進行電平轉換。陽光電子學校維修專家分析認為：圖3～6為2種接口芯片試驗中記錄之波形，其芯片外觀完好，未聞到燒焦之氣味。陽光電子學校維修專家分析認為：
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