高压SOI工艺SCR ESD保护器件研究

针对ESD保护器件SCR的维持电压和触发电压难以调整的问题,设计了一种SCR版图形式,这种新型的SCR版图形式可以将维持电压和触发电压进行最优化的调整,同时不改变原有的高压工艺的特点。从而解决了在高压ESD保护领域,使用SCR做ESD保护器件容易引入闩锁效应的问题,是目前高压ESD保护领域较好的解决方案。     

一种用于ESD保护的SCR触发电路

介绍一种检测ESD电压并输出触发或关断信号的电路结构。通过对ESD脉冲的上升沿进行分辨,然后输出触发信号从而触发SCR钳位器件对内部电路进行保护,并在ESD脉冲结束时对脉冲下降沿进行检测,从而输出关断信号关断SCR钳位器件,防止闩锁效应的发生。仿真结果显示,该电路能较好地检测ESD脉冲的上升沿或下降沿而输出不同的信号,从而能降低SCR钳位器件的触发电压,并防止闩锁效应。     

RS—232接口电路的ESD保护

RS-232接口标准是由电子工业协会(EIA)和电信工业协会(TIA)制定的,已广泛应用于低速短距离的计算机终端和外设之间的连接。RS-232标准规定正负电源代表逻辑0和1,而计算机和终端内部的高低电平来表示逻辑状态,所以需要RS-232接口电路提供电平转换。RS-232接口电路的关键特性包括可靠性,低功耗和ESD保护。MAXIM公司最早将自动关断功能引入RS-232接口电路,把静态功耗降低到1μA,1994年首创带有±15KV静电保护(ESD)的RS-232接口电路,随后将这种ESD保护结构应用在3V供电的RS-232接口电路中。在接口电路方面MAXIM处于业内领先地位,所生产的接口器件具备高可靠性和高品质。下面介绍MAXIM公司在ESD保护方面的特殊优势和产品。     

一种用于双极电路ESD保护的SCR结构

针对目前双极电路的ESD保护需求,结合双极电路的特点和制造工艺,设计了一种可控硅整流器(SCR)结构.使用器件仿真工具MEDICI,对器件的结构参数进行了优化设计,得到的ESD电压大于3 kV,很好地满足了设计要求.     

基于SCR的ESD保护电路防闩锁设计

SCR器件作为目前单位面积效率最高的ESD保护器件,被广泛研究并应用到实际电路中.SCR所具有的低保持电压特性可以带来很高的ESD性能,但同时也会导致闩锁.文章从提高保持电压和触发电流这两方面入手,研究在实际电路应用中如何防止ESD保护电路发生闩锁.     

用于双极电路ESD保护的SCR结构设计失效分析

针对目前双极电路的ESD保护需求,引入SCR结构对芯片进行双极电路ESD保护。通过一次流片测试,发现加入SCR结构的电路芯片失效,SCR结构的I-V特性曲线未达到要求。从设计问题和工艺偏差两方面入手,分析了失效原因,通过模拟仿真,验证了失效是因为在版图设计时为节省版图面积,将结构P阱中NEMIT扩散区域边上用来箝位的电极开孔去掉造成的,并非工艺偏差导致的。通过二次流片测试,验证了失效原因分析的正确性,SCR器件结构抗ESD电压大于6kV,很好地满足了设计要求。     

ESD保护电路

静电放电(ESD)常常是导致设备损坏的根源之一,这些设备通常安装在工厂的地面或现场。由于这种失效常常表现为其它类型的故障,因此很难找到真正的故障原因。例如在制造过程中,终检时的不合格产品往往可以追踪至一个损坏的元件或组件,经过进一步研究后会发现是OEM制造或测试中的某道工序使其遭到了ESD侵袭。     

基于SCR的双向ESD保护器件研究

可控硅整流器件(SCR)结构用于集成电路的静电放电(ESD)保护具有提高保护效率,减小芯片面积和降低寄生参数的优点.对基于SCR的双向ESD保护器件进行了研究;建立了一种ESD保护器件仿真设计平台,对该器件的结构、关键参数和性能进行了系统的仿真和优化.得到的改进器件不仅对ESD人体模型(HBM)的保护性能好,引入电路的寄生效应小,而且ESD保护的各关键性能参数也可以方便地进行调整.     

几种应用于触摸感应电路的ESD保护结构设计

电容式触摸感应检测按键电路是一类对静电特别敏感的电路,因此静电放电(ESD)保护结构的选择问题对这一类电路显得特别重要。一方面要确保所选择的ESD保护结构有足够的抗静电能力,另一方面这种ESD保护结构又不能使芯片的面积和成本增加太多,基于此要求,介绍了3种应用在电容式触摸感应检测按键电路中的ESD保护结构。主要描述了这3种结构的电路形式和版图布局,着重阐述了为满足电容式触摸感应检测按键电路的具体要求而对这3种结构所作的改进。列出了这3种改进过后的ESD保护结构的特点、所占用芯片面积以及抗静电能力测试结果的比较。结果表明,经过改进后的3种ESD保护结构在保护能力、芯片面积利用率以及可靠性等方面都有了非常好的提升。     

一种应用于深亚微米CMOS工艺的ESD保护电路

本文研究了一种基于动态栅极悬浮技术的ESD保护电路,并根据全芯片ESD防护的要求设计了试验电路。采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现了试验电路,测试显示芯片的ESD失效电压达到了7kV。     

ESD保护结构中的SCR设计

硅控整流器SCR作为晶闸管常用于功率器件,具有再生性和从高阻态到低阻态切换的能力.因此合理设计的SCR能成为非常高效的ESD保护电路.文章介绍了SCR的基本机制,SCR、MLSCR、LVTSCR和SCR组合保护电路的结构,并介绍了具有更好ESD性能的设计和版图.     

ESD保护电路的设计

静电放电(ESD)会给电子产品带来致命的危害,它不仅会降低产品的可靠性、增加维修成本,而且不符合欧洲共同体规定的EN61000-4-2标准,产品就不能够在欧洲销售。所以,电子设备制造商通常会在电路设计的初期就考虑ESD保护问题。本文将讨论ESD保护电路的各种方法。     

图形接口的ESD保护问题

视频图形接口 　　在计算机市场上有两种广泛应用的重要图形接口,即VGA端口和DVI端口.VGA端口由模拟和数字信号组成,用于母板和某些笔记本电脑.……     

基于SCR的全芯片ESD保护设计

随着集成电路特征尺寸的减小,集成电路对ESD的要求越来越高,同时集成电路面积和引脚数量的增加,使得全芯片的ESD保护成为挑战。SCR器件相对于其他器件,具有相同面积下最高的ESD保护性能。文章以SCR保护器件为基础,介绍一种新型的ESD保护架构——ESD总线。从全模式和混合电压芯片的ESD保护出发,进而提出了全芯片ESD保护结构,针对现代集成电路芯片引脚不断增多的特点,以及系统集成带来的多电压模式问题,提出了使用ESD总线结构的保护方案来实现全芯片的ESD保护。     

部分耗尽SOI ESD保护电路的研究

为了解决SOI技术的ESD问题,我们设计了一种适用于部分耗尽SOI的栅控二极管结构的ESD保护电路,并进行了ESD实验.通过实验研究了SOI顶层硅膜厚度、栅控二极管的沟道长度和沟道宽度,限流电阻以及电火花隙等因素对保护电路抗ESD性能的影响,我们发现综合考虑这些因素,就能够在SOI技术上获得良好的抗ESD性能.     

用于高压ESD防护的高维持电流SCR器件

静电释放(ESD)是指电荷在两个电势不等的物体之间转移的物理现象,它存在于人们日常工作生活的任意环节。随着集成电路特征尺寸不断减小、集成度不断增高,芯片对ESD也变得越来越敏感。为了用尽可能小的版图面积来实现ESD防护,利用晶闸管结构(SCR)来实现集成电路的ESD防护已成为当下的研究热点。但传统SCR的维持电压和维持电流都很低,若直接将其应用于电源ESD防护则会导致严重的闩锁效应(latch-up)。基于高维持电流设计窗口,提出一种可用于15 V电路的抗闩锁SCR器件,并通过混合仿真验证了该器件的有效性。     

一种用于ESD保护的双向SCR特性研究

基于0.35 μm CMOS混合信号工艺,实现了一种用于ESD保护的MDDSCR器件。通过堆叠MDDSCR单元来调整维持电压,结合TLP测试结果,说明了关键尺寸和不同的衬底连接方式对器件特性的影响。堆叠DDSCR正向触发电压(Vt1)和维持电压(VH)随着堆叠器件数量的增加而线性增加,但因为存在额外寄生通路,负向Vt1和VH分别维持在20 V和6 V左右。该器件可实现6 kV以上HBM ESD保护能力,广泛应用于汽车电子、无线基站、工业控制等电源或者信号端的双向ESD保护。     

应用于ESD防护电路的抗噪声LVTSCR组件研究

应用于ESD防护的低压触发SCR组件,当受到电路噪声干扰时,极易造成SCR组件的误导通,进而影响到电路的正常功能,严重时可以产生持续的闩锁效应,造成SCR组件烧毁。通过改进SCR的结构,提高该SCR组件的触发电流,或者提高该SCR组件的保持电压,使其抗噪声干扰能力大大增强。另外,文中对触发电流与温度的关系、保持电压与N+区宽度的关系也做了分析。     

ESD电路保护设计中的若干关键问题

兼顾ESD抑制器件的电容和布局因素的超高速数据传输线路保护电路设计师在设计实用而可靠的产品过程中面临着许多静电放电(ESD)问题。不仅如此,电子产品市场向更高数据吞吐量和信号速度发展的趋势更使这本已复杂的问题雪上加霜。ESD保护基本上分为两类:即在制造过程中的保护以及在“现实”环境中的保护。     

多指条形GG-NMOS结构ESD保护电路

对采用多指条形GGNMOS结构的ESD保护电路的工作原理进行分析,并对其进行ESD测试实验.理论分析了影响ESD性能的一些因素,提出一种栅耦合技术保护电路方案,并达到了设计要求.实验结果显示,其性能已达到人体放电模式(HBM)的2级标准(2 000～4 000 V).