Protección de diodos en pines

¡La "radiación" da miedo! ;-)

Los chips Rad-hard están diseñados para su uso en el espacio y otros entornos extremos donde es posible la exposición a partículas de muy alta energía. En la Tierra, la atmósfera absorbe prácticamente todas estas partículas (que es en parte la razón por la cual es posible la vida en la superficie de la Tierra).

En realidad, solo hay dos preocupaciones aquí:

• Reforzado para su uso en ambientes severamente radiativos ("Rad-hard") significa que el chip no puede asumir la presencia de cosas útiles como la atmósfera para absorber partículas de alta energía.
• Un pin flotante (de lo contrario desconectado), como es típico de los pines DNC o NC, es un capacitor bastante bueno (pequeño).

Si las partículas incidentes de alta energía logran transferir energía al pin flotante, el voltaje almacenado resultante podría ser extremadamente grande y esto, a su vez, podría exceder la capacidad del paquete de chips para mantener las cargas aisladas en el pin. Se descompondrá y "apagará" el sensible microchip que se encuentra dentro.

Para evitar esto, se agregan diodos de derivación para dispersar las cargas antes de que puedan acumularse hasta un nivel suficiente para atravesar el aislamiento del empaque del chip.

Pero, ¿por qué no hacer esto para todos los pines?

Esto no es necesario en todas las condiciones excepto en las más extremas, ya que incluso los paquetes de plástico baratos y los tamaños pequeños pueden resistir miles de voltios. Los pines que no están conectados internamente pueden almacenar cargas y luego descargarlas cuando se tocan o entran en contacto con otro cuerpo (por ejemplo, ESD), pero ¿y qué? Si el paquete puede evitar que las descargas lleguen al microchip interno y el pin externo no está conectado a nada (o conectado a tierra a través de conexiones de PCB), no hay ninguna consecuencia real.

Los diodos ESD requieren una cantidad de área relativamente grande en la superficie del chip y el costo de un microchip, en primer lugar, es proporcional a su tamaño. Por lo tanto, si no necesita usar un pin, hay pocas razones para desperdiciar espacio (aumentar el costo) para proteger ese pin.