用阳光擦除 EPROM

电器工程 eeprom
2022-01-10 19:50:42

我听说(我不确定它的有效性)EPROM 可以通过暴露在紫外线下被擦除。我的教授在我的微处理器设计课上提到过它;但是,我不确定他是否在虚张声势。

谁能验证这是否属实?如果是这样,擦除芯片需要多长时间?为什么要这样做,而不是像今天这样通过编程器擦除芯片?

编辑:我的教授实际上确实说过 EPROM。

4个回答

您确定教授指的不是紫外线可擦除 EPROM,就像它们在上个世纪 90 年代之前一直在使用吗?你确实提到了 EPROM,而不是 EEPROM。

在此处输入图像描述

那些很容易被阳光擦掉。我们当时称之为橡皮擦的“日光浴床”需要 20 分钟才能擦除 EPROM。UV 擦除器和 EPROM 的数据表都提到了 253.7 nm 的典型波长(我不确定 7 Å 的重要性)。来自M2732A 数据表

M2732A 的擦除特性是,当单元暴露于波长小于约 4000 Å 的光时,擦除就开始了。应该注意的是,太阳光和某些类型的荧光灯的波长在 3000-4000 Å 范围内。研究表明,持续暴露在室内荧光灯下可能会在大约 3 年内擦除典型的 M2732A,而暴露在直射阳光下大约需要 1 周才能擦除。如果 M2732A 长时间暴露在这些类型的光照条件下,建议在 M2732A 窗口上贴上不透明的标签,以防止意外擦除。

254 nm 处于 UV-C 波段,大部分太阳的 UV-C 在平流层中被过滤。这就是为什么在阳光直射下擦除 2732 的所有 32 768 位需要长达一周的时间,尽管第一个更改的位可能比这快得多。

就像数据表说的你甚至不需要阳光。将 EPROM 留在没有保护贴纸的荧光台灯下的桌面上,数天内就会擦除第一部分。但是,要擦除所有位,您可能需要一年多的时间,具体取决于灯与您办公桌的距离。

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因为您似乎在谈论EEPROM,即无窗:是的,这些也可以被阳光“擦除”。我在引号之间加上了删除,因为我宁愿说“改变”。在阳光直射下(站在椅子上更靠近太阳) ,它的一些能量可能会穿透封装到达浮栅上的电荷,从而使其中一些能量有足够的能量穿过隔离屏障。一段时间(几年)后,您可能会看到一些位改变了状态。但在实践中,以这种方式擦除整个设备是不可能的。

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我说的是“穿过隔离屏障的隧道”,这就是通常所说的方式。但据我了解的量子力学(不多)应该是“通往隔离屏障另一侧的隧道”,而不是“通过”它。

“我想我可以肯定地说没有人了解量子力学” ——理查德·费曼

阳光效果很好。
我们曾经使用阳光擦除取得了很好的成功。

在 1970 年代后期,我们发现在阳光充足的日子里,一批“有窗”的 EPROM 在阳光充足的窗台上通过玻璃暴露在阳光下一天,并且 EPROM 水平放置,它们总是会可靠地擦除。我们可能对它花了多少时间有所了解,但就在不久之前,我还没有看到如此精细的细节。请注意,擦除是使用通过标准窗玻璃(合理的紫外线过滤器)的光进行的,并且 EPROM 被平放,因此以一个角度照射到最佳角度。然而,这是在新西兰,它的紫外线水平比大多数其他国家都要高。[如果您在盛夏时将未受保护的皮肤暴露在 2 到 4 小时的充足阳光下,您可能会出现极度严重和疼痛的烧伤,可能需要进行医疗治疗。] 一小时通常会让您在第二天感到疼痛和抱歉。

提醒一句 - ESD 损坏:使用的窗台是光滑的石头。我们发现,当 EPROM 直接放置在石台上时,在擦除后会出现大量完整的 IC 故障。通过将它们擦除在铝板上或嵌入导电泡沫中,故障率降至零。我们推测,绝缘表面上的温暖干燥条件为擦除期间或随后的静电损坏提供了理想的环境。这是迄今为止我遇到的最可重复和最清晰的案例或 ESD 损坏和预防措施。

人们在互联网上错了 - 再次:请注意,大多数互联网对 EPROM 所需擦除时间的引用都是错误的。提到的时间通常从几天到几周不等。
我们使用的是“大” :-) 28 x 8、2716 单电源 EPROM 或更新/更大的。我们本来应该有 3 个供应 2708 和 2716,但到那时这些已基本被取代。

不,你的教授不是在虚张声势。EPROMS 当然可以通过暴露在足够的阳光下擦除,尽管由于阳光水平不同,因此很难给出精确的擦除时间。人们不会选择以这种方式擦除设备,因此 EPROM 窗口被不透紫外线的纸标签覆盖,以防止这种情况意外发生。在高可靠性应用(例如航空电子设备)中,铝标签被粘在窗户上。

EPROM

UV-EPROMS 只能通过暴露在紫外线下擦除,因此为此目的制造了 EPROM 擦除器。这些橡皮擦包含一个或多个紫外线管和一个计时器。EPROMS 被放置在抽屉中,然后将其关闭并将计时器设置为 20 或 30 分钟,之后设备被完全擦除。使用设备编程器无法以电气方式擦除它们。

EPROM 橡皮擦

如今,EPROMS 很少使用,因为电可擦除技术几乎完全取代了 UV 可擦除 PROMS。

如果紫外光可以照射到实际的芯片上,这是可能的。出于这个原因,较旧的芯片有一个玻璃(石英)窗口,通常用一块胶带覆盖以保护芯片免受光线照射:

在此处输入图像描述

这个版本显然有点贵,而且只在原型制作期间使用,在最终产品中,芯片将没有玻璃窗。在那些日子里,芯片擦除器(基本上是一个带有紫外线管和计时器的小盒子)将用于在几分钟内可靠地擦除所有位。

但为什么这么麻烦?因为除了通过紫外光从晶体管的浮栅上去除电荷的技术是不可用的。