Automobilhalbleiter und Funktionale Sicherheit

Warum wird bei Kfz-ICs gefordert, den Latch-up-Test nicht nur bei Raumtemperatur, sondern auch bei der maximalen Betriebstemperatur des Produkts durchzuführen?

  1. AWeil parasitäre Transistoren bei höherer Temperatur schlechter arbeiten und Latch-up seltener auftritt, sodass unter leichter zu bestehenden Bedingungen getestet werden kann
  2. BWeil bei höherer Temperatur die Stromverstärkung der parasitären Transistoren und der Wannenwiderstand zunehmen und Latch-up leichter auftritt
  3. CWeil bei hoher Temperatur die ESD-Schutzschaltungen nicht mehr arbeiten und sich der ESD-Test gleich mit erledigen lässt
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Antwort: B. Weil bei höherer Temperatur die Stromverstärkung der parasitären Transistoren und der Wannenwiderstand zunehmen und Latch-up leichter auftritt

Latch-up in CMOS ist ein Phänomen, bei dem parasitär entstehende pnp- und npn-Transistoren als Thyristor durchschalten und dauerhaft ein großer Strom fließt. Mit steigender Temperatur nimmt die Stromverstärkung der parasitären Transistoren zu, und auch der Wannen- und Substratwiderstand wird größer, sodass schon ein kleiner Strom das Durchschalten auslösen kann. Deshalb werden die Tests mit Strominjektion in Pins oder Anlegen von Überspannung auch unter der strengsten Bedingung, der maximalen Betriebstemperatur, durchgeführt. Die hohe Temperatur dient nicht dazu, die Bedingungen zu lockern, und der Test wird getrennt vom ESD-Test durchgeführt.

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