基于CMOS工艺的全芯片ESD保护电路设计

介绍了几种常用ESD保护器件的特点和工作原理,通过分析各种ESD放电情况,对如何选择ESD保护器件,以及如何设计静电泄放通路进行了深入研究,提出了全芯片ESD保护电路设计方案,并在XFAB 0.6μm CMOS工艺上设计了测试芯片。测试结果表明,芯片的ESD失效电压达到5 kV。

深亚微米CMOS电路多电源全芯片ESD技术研究

深亚微米CMOS电路具有器件特征尺寸小、复杂度高、面积大、数模混合等特点,电路全芯片ESD设计已经成为设计师面临的一个新的挑战。多电源CMOS电路全芯片ESD技术研究依据工艺、器件、电路三个层次进行,对芯片ESD设计关键点进行详细分析,制定了全芯片ESD设计方案与系统架构,该方案采用SMIC0.35μm 2P4M Polycide混合信号CMOS工艺流片验证,结果为电路HBM ESD等级达到4 500 V,表明该全芯片ESD方案具有良好的ESD防护能力。

一种用于数模混合DC/DC全芯片ESD防护技术

数模混合多电源域DC/DC转换器芯片具有工作电压高、供电电流大、输出短路保护等特点,其相应的电路结构复杂、数模信号混合、电源域多,因此其ESD防护设计成为了一个难题。本文从静电防护器件结构、多电源域静电设计、高低压隔离等多维度进行设计考量,基于0.35μm的BCD工艺,制定了全芯片ESD防护设计方案,通过数模混合多电源域DC/DC转换器芯片流片验证,显示该方案的HBM ESD防护等级达到2000 V。

多电源混合电压SoC的全芯片ESD设计实例

SoC是含有微处理器、外围电路等的超大规模集成电路,具有器件特征尺寸小、复杂度高、面积大、数模混合等特点,SoC的ESD设计成为设计师面临的一个新的设计挑战。文章详细介绍了一个复杂的多电源、混合电压专用SoC芯片的全芯片ESD设计方案,并结合电路特点仔细分析了SoC芯片ESD设计的难点,提出了先工艺、再器件、再电路三个层次的分析思路,并将芯片ESD总体解决方案中的关键设计重点进行了逐一分析,最后给出了全芯片ESD防护架构的示意图。该SoC芯片基于0.35μ m2P4M Polycide混合信号CMOS工艺流片,采用文中提出的全芯片ESD防护架构,使该芯片的HBM ESD等级达到了4kV。

端口双向耐高压电路的ESD防护设计技术

随着CMOS工艺的快速发展,集成电路多电源域设计越来越普遍,电路全芯片ESD设计也越来越复杂。介绍了一款基于0.35μm CMOS工艺的32路抗辐射总线接口电路的ESD设计技术。同时,对双向耐高压输入管脚的ESD进行加固设计,提高了芯片的抗ESD能力。抗辐射32路总线接口电路通过了4.0 kV人体模型ESD测试,测试结果验证了该设计的有效性。

多电源电压SoC芯片ESD保护设计

ESD是集成电路设计中最重要的可靠性问题之一。显示驱动芯片是一款复杂的So C芯片,具有多电源电压、数模混合、面积大等特点,因此ESD设计具有很大的难度。该文根据芯片的特点,分析了ESD设计难点,在基本ESD电路的基础上,以电源钳位电路和轨到轨电路组成的电源ESD保护网络为介绍重点,给出了全芯片ESD保护设计方案。

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。