CMOS锁定效应(CMOS latch-up)指的是在CMOS集成电路中,由于某些原因导致两个交叉的PN结之间出现正反馈的耦合,使得整个电路失效甚至损坏的现象。
CMOS锁定效应主要是由于CMOS集成电路中多个晶体管形成的互相耦合的结构所引起的。当PN结互相穿透时,正的有效电子和孔进入PN结,被吸收或复合后,会产生一些余电荷,这些余电荷可能造成另一个三极管发射结失灵,或一个场效应管栅源短路。
此外,还有一些常见的原因可以引起CMOS锁定效应,比如在CMOS电路组装和封装过程中的不当操作,集成电路上的接插件、引线等金属零件间的剩余浮电位和环境静电场的影响等。
一旦CMOS锁定效应被观察到,整个CMOS集成电路将会达到一个不稳定的状态。由于内部反馈,失控的电流可能会在较短的时间内达到非常高的值,这可能导致集成电路瞬间损坏,带来严重的电路故障和经济损失。
为了避免CMOS锁定效应,可以在电路设计和制造过程中采取一些措施。比如采用多层金属线路结构和减少电路结构的耦合,使用有宽幅度的耦合方式,避免局部地区反向电压过高的情况等。在组装和封装电路时,可以对引脚和接口进行屏蔽和接地,减少悬浮电势的产生。
此外,在应用中要注意避免过度使用输入保护器和防抖电路等装置,这也是造成CMOS锁定效应的一个重要原因。