什么是天线效应

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电路中的天线效应

电路中的天线效应

电路中的天线效应天线是无线电通信中的重要组成部分,它能够将无线电波转换为电信号或将电信号转换为无线电波。

在电路中,天线起到了收发信号的关键作用,而天线效应是指天线在电路中的特殊影响和效果。

一、天线的基本原理天线是由导电材料制成的,它可以将电磁波的能量转换成电流或电压信号。

天线的工作原理基于麦克斯韦方程组,通过电磁感应和辐射的方式实现了无线电信号的传输。

当电磁波通过天线时,它会在天线的导体上感应出电流,从而实现无线电信号的接收;而当电流通过天线时,它会辐射出电磁波,从而实现无线电信号的发送。

二、天线效应的影响1. 辐射效应:天线在工作时会辐射出电磁波,这些电磁波会在空间中传播,从而实现无线电信号的传输。

然而,天线辐射的电磁波不仅会传输到目标接收器,还会对其他电路产生干扰。

因此,在设计电路时,需要合理布置天线和其他电路,以避免干扰问题。

2. 接收效应:天线接收到的电磁波会在天线内感应出电流或电压信号,进而传递到接收器中进行信号处理。

然而,天线接收到的信号往往包含了很多干扰和噪声,这些干扰和噪声会降低信号的质量和可靠性。

因此,在接收信号时,需要采取一系列的措施来减小干扰和提高信噪比,以获得清晰、稳定的信号。

三、天线效应的应用1. 通信系统:天线是无线通信系统中的重要组成部分,它负责将无线电波转换为电信号或将电信号转换为无线电波。

天线的设计和布置直接影响着通信系统的性能和覆盖范围。

因此,在通信系统的设计中,需要充分考虑天线效应,选择合适的天线类型、布局和参数,以满足通信需求。

2. 无线传感器网络:无线传感器网络是一种由大量分布式传感器节点组成的网络,这些节点通过无线通信进行数据传输和信息交换。

在无线传感器网络中,天线的效果直接关系到节点之间的通信质量和网络的可靠性。

因此,在无线传感器网络的设计中,需要合理选择天线类型和布置方式,以提高节点之间的通信性能和网络的覆盖范围。

四、天线效应的改进方法1. 天线选择:根据具体应用需求和场景特点,选择合适的天线类型和参数。

天线效应的产生原理和解决方法

天线效应的产生原理和解决方法

天线效应的产生原理和解决方法
天线效应是电磁干扰的一种,是指一个电磁波源直接发射到一个电气设备的表面上,形成的覆盖区域。

这是一个普遍现象,影响着电磁波源和表面上的电气设备之间的电磁能量的散布。

在某些情况下,天线效应可能会严重影响到电气设备的功能和性能,甚至会导致故障。

天线效应的产生主要有两个原因。

首先,电磁波源发出的电磁波本身可能会受到某些电气设备的强烈的电磁干扰。

其次,当空气中的电磁波与表面的电气设备相互作用时,可能会发生电磁波的反射,这就是所谓的天线效应。

要有效地抑制电磁干扰,应采取多方面的措施来缓解天线效应。

首先,尽量避免在电磁波源和电气设备之间放置金属物体,因为这些金属物体可能会影响电磁波的传播。

其次,应将复杂的磁性结构置于电气设备的表面,以减少电磁能量的散布。

此外,为了抑制电磁波的反射,可以在电气设备的表面上涂抹接地膜,以加强电磁波的吸收。

在实际应用中,应进行电磁干扰测试,以确定电磁波源和电气设备之间的电磁波发生的情况,同时应该采取必要的措施来缓解天线效应。

另外,在设计电气设备时,可以添加一些屏蔽措施,以减少对电磁波的敏感性。

综上所述,天线效应会严重影响电气设备的功能和性能。

要有效地抑制电磁干扰,除了避免在电磁波源和设备之间放置金属物体
外,还需要进行电磁干扰测试,并采取有效的抑制和屏蔽措施。

只有这样,才能有效地防止和消除天线效应对电气设备的影响。

集成电路技术集成电路技术综合练习试卷(练习题库)(2023版)

集成电路技术集成电路技术综合练习试卷(练习题库)(2023版)

集成电路技术集成电路技术综合练习试卷(练习题库)1、什么叫半导体集成电路?2、按照半导体集成电路的集成度来分,分为哪些类型,请同时写出它们对应的英文缩写。

3、按照器件类型分,半导体集成电路分为哪几类?4、按电路功能或信号类型分,半导体集成电路分为哪几类?5、什么是特征尺寸?它对集成电路工艺有何影响?6、简述四层三结的结构的双极型晶体管中隐埋层的作用。

7、在制作晶体管的时候,衬底材料电阻率的选取对器件有何影响是?8、简单叙述一下pn结隔离的NPN晶体管的光刻步骤。

9、简述硅栅p阱CMOS的光刻步骤。

10、以P阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些不足?11、以N阱CMOS工艺为基础的BiCMOS的有哪些优缺点?并请提出改进方法。

12、简述集成双极晶体管的有源寄生效应在其各工作区能否忽略?13、什么是集成双极晶体管的无源寄生效应?14、什么是MOS晶体管的有源寄生效应?15、什么是MOS晶体管的闩锁效应,其对晶体管有什么影响?16、如何解决MOS器件的场区寄生MOSFET效应?17、如何解决MOS器件中的寄生双极晶体管效应?18、双极性集成电路中最常用的电阻器和MOS集成电路中常用的电阻都有哪些?19、集成电路中常用的电容有哪些?20、为什么基区薄层电阻需要修正?21、为什么新的工艺中要用铜布线取代铝布线?22、电压传输特性23、开门电平24、关门电平25、逻辑摆幅26、静态功耗27、在四管标准与非门中,那个管子会对瞬态特性影响最大,并分析原因以及带来那些困难。

28、两管与非门有哪些缺点,四管及五管与非门的结构相对于两管与非门在那些地方做了改善,并分析改善部分是如何29、相对于五管与非门六管与非门的结构在那些部分作了改善,分析改进部分是如何工作的?30、四管与非门中,如果高电平过低,低电平过高,分析其原因,如与改善方法,请说出你的想法。

31、为什么TT1与非门不能直接并联。

32、OC门在结构上作了什么改进,它为什么不会出现TT1与非门并联的问题?33、什么是器件的亚阈值特性,对器件有什么影响?34、MOS晶体管的短沟道效应是指什么,其对晶体管有什么影响?35、请以PMOS晶体管为例解释什么是衬偏效应,并解释其对PMOS晶体管阈值电压和漏源电流的影响。

天线效应及防护

天线效应及防护

天线效应:在芯片生产过程中,暴露的金属线或者多晶硅(polysilicon)等导体,就象是一根根天线,会收集电荷(如等离子刻蚀产生的带电粒子)导致电位升高。

天线越长,收集的电荷也就越多,电压就越高。

若这片导体碰巧只接了MOS 的栅,那么高电压就可能把薄栅氧化层击穿,使电路失效,这种现象我们称之为"天线效应"。

随着工艺技术的发展,栅的尺寸越来越小,金属的层数越来越多,发生天线效应的可能性就越大。

消除方法:1) 跳线法。

又分为"向上跳线"和"向下跳线"两种方式。

跳线即断开存在天线效应的金属层,通过通孔连接到其它层(向上跳线法接到天线层的上一层,向下跳线法接到下一层),最后再回到当前层。

这种方法通过改变金属布线的层次来解决天线效应,但是同时增加了通孔,由于通孔的电阻很大,会直接影响到芯片的时序和串扰问题,所以在使用此方法时要严格控制布线层次变化和通孔的数量。

在版图设计中,向上跳线法用的较多,此法的原理是:考虑当前金属层对栅极的天线效应时,上一层金属还不存在,通过跳线,减小存在天线效应的导体面积来消除天线效应。

现代的多层金属布线工艺,在低层金属里出现PAE 效应,一般都可采用向上跳线的方法消除。

但当最高层出现天线效应时,采用什么方法呢?这就是下面要介绍的另一种消除天线效应的方法了。

2) 添加天线器件,给"天线"加上反偏二极管。

通过给直接连接到栅的存在天线效应的金属层接上反偏二极管,形成一个电荷泄放回路,累积电荷就对栅氧构不成威胁,从而消除了天线效应。

当金属层位置有足够空间时,可直接加上二极管,若遇到布线阻碍或金属层位于禁止区域时,就需要通过通孔将金属线延伸到附近有足够空间的地方,插入二极管。

3) 给所有器件的输入端口都加上保护二极管。

此法能保证完全消除天线效应,但是会在没有天线效应的金属布线上浪费很多不必要的资源,且使芯片的面积增大数倍,这是VLSI 设计不允许出现的。

技术面试题目集锦

技术面试题目集锦

每当有机会面试或者谈论技术的时候, 总要遇到各种笔试或面谈问题. 这里收集整理一下,简单的, 复杂的都有. 逐条列举出来, 以备参考.1.请写出下列英文缩写的全称. DRC, LVS, ERC, EM, P&R.(源自某日资公司的笔试题目)DRC: Design Rule CheckLVS: Layout Versus SchematicERC: Electrical Rule CheckEM: Electro migrationP&R: Placing & Routing2.请描述什么是天线效应及怎样防止?原理: 芯片生产中,连接到gate的金属或多晶硅像天线一样, 会收集电荷, 大量电荷形成的高电压会击穿gate oxide. 从而导致器件永久失效.防止方法:1.通过向上跳线的方法减小单层金属的长度. 顶层金属则不适用.2.加反偏二极管. 通过给直接连接到栅的存在天线效应的金属层接上反偏二极管,形成一个电荷泄放回路,累积电荷就对栅氧构不成威胁,从而消除了天线效应。

当金属层位置有足够空间时,可直接加上二极管,若遇到布线阻碍或金属层位于禁止区域时,就需要通过通孔将金属线延伸到附近有足够空间的地方,插入二极管。

3.对于上述方法都不能消除的长走线上的PAE,可通过插入缓冲器,切断长线来消除天线效应。

3. 请描述什么是EM, 及怎样防止?EM, 当器件工作时, 金属线上有电流通过,金属离子在电场作用下会沿导体产生质量运输, 从而导致金属线某些部位产生空洞或小丘, 这就是电迁移现象. 工艺尺寸越来越小,EM 成为失效因素变得很重要了.防止方法: 1.加宽金属线. 2. 做bus routing, 分散电流. 3. 避免相邻导体之间直流电位差过高. 因为电位差过高, 会产生较大的电场,从而使得带电粒子分布过于集中.4. 请描述什么是latch-up, 及怎样防止. Latch –up 原理及cross section.有两种方式可以触发CMOS闩锁. 如果NMOS晶体管M1 的源极被拉到低于地电位, 它将向衬底注入少子(电子), 开启寄生管Q N, 然后该晶体管将开启Q P. 或者, PMOS管M2的源极可能被拉到高于N阱电位, 它将向阱注入少子(空穴)并开启寄生管Q P, 该晶体管然后开启Q N.(个人理解: 衬底电流和寄生的衬底电阻很关键. 由于P阱或N阱寄生出电阻, 衬底上一定的电流导致基极与发射极出现电势差V be, 这样一个寄生管开启, 并很快导致另一个寄生管开启, 电流在VDD到VSS之间的正反馈回路中不断放大,最终完全short VDD and VSS)某些作者通过把涉及到的4个区(PMOS源区,PMOS的N阱区, NMOS P阱区, NMOS源区)比作称为可控硅整流器(SCT) 的四层PNPN器件来解释CMOS闩锁效应. 在电学方面, SCR与图4.22(B) 所示的耦合双极型晶体管等效. 因此, CMOS闩锁效应的SCR模型与这里介绍的双极型在本质上是相同的.●怎样从layout的角度来防止Latch-up呢?通过原理图可以看出, 我们只要使寄生出的SCR结构性能越弱越好.a. 多增加衬底欧姆接触, 从而减小衬底电阻, latch-up则不容易触发.b. 加double guard ring, guard ring 可以复合掉注入衬底的大部分少子, 寄生管不容易开启. 原则上guard ring 越宽越好, 若是仅仅minimum ring, 少子可能还来不及被复合就注入到衬底去了.c. IO, Power MOS 或有大电流的MOS, 要距离其他有源器件足够的距离.比如ESD NMOS的pwell到内部pmos的P+ 30um以上. Power PMOS的N well到内部NMOS的N+ 30um以上.5. 请画出高压MOS的剖面图, LDMOS的剖面图, Power MOS的版图草图.首先看看耐高压的LDMOS, MagnaChip 0.18um 6v/8v/12v/…/80v BCD technology.N-LDMOS, 不同电压,会用相应的mark layer, 同一个chip只能一个高压值.DTI DTIN-LDMOSFull isolation nLDMOSP-LDMOS,6. 版图中的匹配方法有哪些? MOS 的匹配, 电阻的匹配, bjt 的匹配.7. 请计算下图中A 到B 的电阻值.8. Bandgap 的原理, Bandgap reference 的注意事项. 大概需要多久时间画完?9. 请描绘你最近一个项目的顶层布局图. 有哪些特别之处.P-LDMOS10. 请描绘一下一个项目从开始到结束的过程. 大约花多少人力和时间.11. 常用的ESD结构, 对ESD有什么认识?12. ESD方面, layout 需要注意哪些方面?Position overviewIn this position, you will be responsible for supporting product design and development through the development and preparation of multidimensional mixed-signal layouts of semiconductor ICs from schematics and related instructions provided by design engineering. The primary products will be completed using the Cadence software suite. IC blocks are analog/digital mixed-signal but contain significant analog and power content. The position will require knowledge of the entire design flow including front-end design and back-end verification including back-annotation. It requires active participation in project planning including schedule development and progress tracking. Lastly, the majority of your workday will be in front of a computer, though reasonable ergonomic needs will be accommodated.Job requirementsMinimum requirements are:? Major in Microelectronics or equivalent with 5-10 years of direct experience. BSEE is a plus.? Demonstrated ability to interpret mixed-signal IC schematics, specifications, guidelines, or manuals. Basic knowledge of fundamental analog circuitry such as bandgap regulators, current mirrors, op amps, and comparators is required.? Working knowledge of Cadence Virtuoso XL, Assura, and Skill scripting. You will be involved with front-end (design) and back-end (verification, back-annotation) activities.? Extensive experience with analog, mixed-signal, and digital logic design flows including auto place and route.? Knowledge of top-level floor planning techniques and appropriate placement of power, analog, and digital circuitry as well as metal power busses and ESD structures.? Ability to independently lead mask design projects and support project management efforts.? Ability to communicate with peers or engineers, in English, to resolve layout related problems including tool issues.? Desire to support and contribute to continual design flow improvement.。

芯片天线效应

芯片天线效应

芯片天线效应
芯片天线效应是指在微电子设备中,芯片本身也可能具有接收和发送无线信号的功能,类似于天线。

这种效应可能会对设备的性能和稳定性产生一定的影响,需要在设计和制造过程中加以考虑和处理。

芯片天线效应可能会导致设备之间的干扰。

当一个芯片具有较强的接收和发送信号能力时,它可能会干扰到周围其他芯片的正常工作。

这种干扰可能会导致通信错误、数据丢失等问题,影响设备的整体性能。

因此,在设计芯片时,需要考虑如何减少天线效应带来的干扰,采取合适的屏蔽措施或调整天线设计,以确保设备之间可以正常协同工作。

芯片天线效应也可能会影响设备的电磁兼容性。

由于芯片本身具有天线效应,它可能会对周围的电磁环境产生干扰,甚至会被外部电磁场干扰。

这种干扰可能会导致设备无法正常工作,甚至损坏设备。

因此,在设计和测试阶段,需要对芯片的电磁兼容性进行评估,确保设备在各种电磁环境下都能正常工作。

芯片天线效应也可能会对设备的安全性产生影响。

由于芯片具有天线效应,它可能会成为设备的一个潜在漏洞,被黑客或恶意软件利用进行攻击。

通过发送特定的无线信号,黑客可以利用芯片的天线效应来获取设备中的敏感信息或控制设备。

因此,在设计和开发阶段,需要对芯片的安全性进行充分考虑,加强对天线效应的管理和
控制,以防止设备受到攻击。

芯片天线效应是微电子设备设计中需要重点关注的一个问题。

在设计和制造过程中,需要充分认识和理解芯片天线效应可能带来的影响,采取相应的措施进行管理和控制,以确保设备的性能、稳定性、电磁兼容性和安全性都能得到有效保障。

只有这样,才能更好地满足用户的需求,推动微电子设备领域的持续发展和创新。

修复天线效应的方法

修复天线效应的方法

修复天线效应的方法天线效应是指当无线设备与基站之间的距离过远或信号受到遮挡时,导致设备无法正常接收或发送信号的现象。

在日常生活中,我们经常会遇到这样的问题,比如手机信号差或者无法连接到Wi-Fi等。

为了解决天线效应带来的困扰,我们可以采取以下方法进行修复。

1. 更换或调整设备位置天线效应常常是由设备与基站之间的距离过远或信号被障碍物遮挡所引起的。

因此,首先尝试将设备靠近基站,或者将设备放置在能够接收到较强信号的位置。

如果有可能,可以尝试调整设备的位置或方向,使其能够获得更好的信号质量。

2. 使用信号增强器或天线为了增强设备的信号接收能力,可以考虑使用信号增强器或天线。

信号增强器是一种可以放大接收到的信号的设备,可以帮助解决天线效应带来的信号弱的问题。

天线则可以根据不同的需求选择,比如室内天线、室外天线或定向天线等,以提高信号的接收和发送能力。

3. 清除信号干扰源在某些情况下,天线效应可能是由其他电子设备或无线信号源引起的。

例如,微波炉、电视机、无线路由器等设备都可能对无线设备的信号产生干扰。

因此,可以尝试将这些干扰源与无线设备之间保持一定的距离,或者关闭不必要的电子设备,以避免信号干扰。

4. 更新设备驱动程序或固件有时,天线效应可能是由设备驱动程序或固件版本过旧引起的。

因此,及时更新设备的驱动程序或固件是解决天线效应的一个重要步骤。

可以前往设备制造商的官方网站,下载并安装最新的驱动程序或固件,以提升设备的性能和稳定性。

5. 优化网络设置对于无线网络连接问题,可以尝试优化网络设置来解决天线效应。

可以通过更改无线网络的信道或频段,避免与其他无线设备发生干扰。

此外,还可以调整路由器的发射功率,以获得更好的信号覆盖范围和质量。

6. 使用信号增强应用程序针对手机信号弱的问题,可以尝试使用一些信号增强应用程序。

这些应用程序可以通过优化手机的网络设置和信号接收能力,提高信号质量和稳定性。

但需要注意的是,选择可信赖的应用程序,并避免下载和使用未知来源的应用程序。

芯片天线效应

芯片天线效应

芯片天线效应
芯片天线效应是指在芯片内部集成天线的情况下,由于天线与芯片之间的相互作用,导致芯片性能发生变化的现象。

这种效应在现代电子设备中越来越常见,因为随着设备尺寸的缩小和功能的增强,需要在更小的空间内集成更多的功能模块,包括天线。

芯片天线效应的主要原因是天线与芯片之间的相互作用。

天线的存在会影响芯片的电磁场分布,从而影响芯片的性能。

例如,天线的存在可能会导致芯片的噪声增加、灵敏度下降、功耗增加等问题。

此外,天线的存在还可能会导致芯片的射频性能发生变化,从而影响设备的通信质量。

为了解决芯片天线效应带来的问题,研究人员提出了一些解决方案。

其中一种常见的方法是采用仿真工具对芯片进行模拟,以预测天线与芯片之间的相互作用,并优化芯片设计。

另一种方法是采用特殊的材料和结构来减少天线与芯片之间的相互作用,从而降低芯片天线效应的影响。

除了以上方法外,还有一些其他的解决方案。

例如,可以采用更高级的射频技术来提高芯片的性能,或者采用更先进的制造工艺来减少芯片天线效应的影响。

无论采用哪种方法,都需要在芯片设计和制造的各个环节中加以考虑,以确保芯片的性能和可靠性。

芯片天线效应是现代电子设备中一个重要的问题,需要采取一系列
措施来解决。

通过优化芯片设计、采用特殊材料和结构、采用更高级的射频技术和制造工艺等方法,可以有效地降低芯片天线效应的影响,提高设备的性能和可靠性。

导线的天线效应

导线的天线效应

导线的天线效应
摘要:
1.导线的天线效应定义
2.导线天线效应的原因
3.导线天线效应的影响
4.如何减小导线天线效应
正文:
导线的天线效应是指当导线被用来作为天线时,由于其特殊的物理性质,会对周围的电磁场产生影响,从而影响整个通信系统的性能。

导线天线效应的原因主要在于导线的电感和电容特性。

当导线作为一个电路的一部分时,它的电感和电容会影响电路的阻抗,从而影响电路的性能。

此外,导线还会吸收周围的电磁波,进一步影响电路的性能。

导线天线效应对通信系统的影响主要表现在以下几个方面:
1.降低通信系统的性能,包括误码率增加、信号衰减增大等;
2.影响通信系统的稳定性,包括系统频率漂移、相位误差增大等;
3.增加通信系统的能耗,因为导线天线效应会导致电路中的电流增大,从而增大系统的能耗。

为了减小导线天线效应,可以采取以下几种方法:
1.选择合适的导线材料,以减小导线的电感和电容;
2.优化导线的布局,避免导线过于密集,减少电磁波的吸收;
3.使用屏蔽技术,对导线进行屏蔽,减小导线对电磁场的干扰。

总的来说,导线的天线效应是一个需要重视的问题,因为它直接影响到通信系统的性能和稳定性。

芯片天线效应

芯片天线效应

芯片天线效应
芯片天线效应是指现代智能手机、平板电脑以及其他便携式电子设备在设计中采用小型天线时,一般会出现信号损失的问题。

由于设备采用小型天线,难以保证接收和发送信号的稳定性,这就导致了信号中断、速度降低、通话质量下降等问题。

芯片天线效应因而成为现代手机和电子设备领域的一个严重问题。

这种效应的出现,是因为现代电子产品使用的导体尺寸非常小,小到比射频信号波长的几个数量级还要小。

正因为如此,射频信号无法像在传统的天线中一样进行传输。

由于尽管成像处理和处理特技让天线小得多,但天线端子总量不变,接触电缆的电缆成为了比以前更加复杂的问题。

此外,无线电波必须通过金属封闭的电路板和设备各个组件来传输,这些都会产生阻碍,阻碍了信号的传输。

这种小型化的天线还需要考虑如何让信号传输更加高效,以便于提高设备的通信速度和质量。

为解决芯片天线效应的问题,目前有许多方法:一是通过电感耦合和电容耦合,增强天线功率,使其能更好地感应外部射频信号;二是通过支持多频段干扰信号处理技术,减轻干扰影响;还可以采用机身天线、贴片天线等现代技术,使天线效应得到解决。

当然,为了使这些天线尽可能好地发挥功效,必须考虑到不同的电子产品所面临的不同难题。

不同手持设备的天线技术有很大差异,而且不同的产品需要灵活地
采用不同的天线设计,以便提高天线效应。

此外,由于现代联网技术的普及和便捷性,各种无线网络(WIFI,Blutooth)的并存必须考虑到各类信号的冲突,以确保成像性能。

因此,对于电子产品制造商来说,不断提高芯片天线技术,以提高设备通信质量和效率,是非常重要的。

7.8天线效应与ESD汇总

7.8天线效应与ESD汇总
集成电路版图设计 西南科技大学
第七章 集成电路常用器件版图 静电放电ESD保护
集成电路中接到MOS晶体管栅极的PIN更需 ESD保护,一般为输入PIN;而接到扩散区 的PIN相对不易受ESD损坏,一般为输出PIN
VDD
Vo
集成电路版图设计
西南科技大学
第七章 集成电路常用器件版图
静电放电ESD保护
集成电路版图设计
西南科技大学
第七章 集成电路常用器件版图
三、静电放电ESD保护 ESD:Electrostatic Discharge 人体或其他机械运动所积累的静电电压远远超过MOS 晶体管的栅击穿电压
2kV
集成电路版图设计
西南科技大学
1、器件失效的原因分类
集成电路版图设计
西南科技大学
2、ESD模式分类
第七章 集成电路常用器件版图
一、天线效应
1、当大面积的金属1直接与栅极相连,在金属腐蚀过程中, 会吸引大量的电荷(因为工艺中刻蚀金属是在强场中进行
的),这时如果该金属直接与管子栅(相当于有栅电容)
相连的话,可能会在栅极形成高电压会影响栅极氧化层的 质量,降低电路的可靠性和寿命 2、大面积的多晶硅也有可能出现天线效应
第七章 集成电路常用器件版图 MOS晶体管保护电路 1. 基本原理 利用保护管NMOS和 VDD PMOS的饱和导通或沟道穿 通效应以及漏极寄生二极管 MP 完成静电泄放。 pad R 保护管W/L要足够大以 便获得小的导通电阻,并采 MN 用抗闩锁的保护环结构。 R为N+电阻,起延迟、缓冲 VSS 作用。
ESD 保护 电路
集成电路版图设计
西南科技大学
第七章 集成电路常用器件版图 电阻-二极管保护电路 1. 基本原理 R2为N+电阻,起延迟、 VDD 缓冲作用,防止外来高 电压直接作用于MOS管 Dp1 MP 的栅极。阻值一般在几 pad R1 R2 十左右。 MN Dn1 VSS

导线的天线效应

导线的天线效应

导线的天线效应摘要:一、导线天线效应的定义和原理二、导线天线效应的影响因素三、导线天线效应的实际应用四、导线天线效应的优缺点正文:一、导线天线效应的定义和原理导线天线效应,顾名思义,是指导线在特定条件下表现出的天线特性。

导线作为电磁波的传播介质,其长度、形状、周围环境等因素都会影响电磁波的传播效果。

当导线的长度、形状以及周围环境满足一定条件时,导线会表现出明显的天线效应,即电磁波在导线上的传播特性与天线相似。

导线天线效应的原理主要基于电磁学的基本原理,即麦克斯韦方程组。

在特定条件下,导线中的电流会产生电磁场,这个电磁场会与外部电磁场相互作用,导致导线上的电磁波传播特性发生变化。

二、导线天线效应的影响因素导线天线效应的影响因素主要包括以下几点:1.导线长度:当导线长度与电磁波波长接近时,导线天线效应最为明显。

2.导线形状:不同形状的导线,其天线效应也不同。

通常情况下,直线形导线的天线效应较为明显,而弯曲、分支等不规则形状的导线,其天线效应会受到一定程度的抑制。

3.周围环境:导线周围的介质、物体等都会对导线天线效应产生影响。

例如,导线周围存在金属物体时,会导致电磁波在导线与金属物体之间产生反射、衰减等现象,从而影响导线天线效应。

三、导线天线效应的实际应用导线天线效应在实际应用中具有很多优势,以下是一些典型的应用场景:1.天线设计:通过研究导线天线效应,可以优化天线设计,提高天线性能,如提高信噪比、增加信号覆盖范围等。

2.无线通信:在无线通信领域,导线天线效应可以用于提高信号传输质量、降低信号衰减等。

3.电磁兼容:导线天线效应的研究有助于提高电磁兼容性,降低电磁干扰,保证电子设备的正常工作。

四、导线天线效应的优缺点导线天线效应的优点主要表现在以下几个方面:1.提高天线性能:通过利用导线天线效应,可以优化天线设计,提高天线性能。

2.简化设计:导线天线效应使得天线设计更加简单、易于实现。

然而,导线天线效应也存在一定的缺点:1.环境适应性差:导线天线效应受周围环境影响较大,不同的环境会导致天线性能波动。

Antenna effect-天线效应

Antenna effect-天线效应

版图设计中的天线效应!最近做版图设计中,经常要考虑到天线效应,常用插入二极管的方法来消除天线效应,下面给出天线效应的解释:打个简单的比方,在宏观世界里,广播、电视的信号,都是靠天线收集的,在我们芯片里,一条条长的金属线或者多晶硅(polysilicon)等导体,就象是一根根天线,当有游离的电荷时,这些“天线”便会将它们收集起来,天线越长,收集的电荷也就越多,当电荷足够多时,就会放电。

那么,哪里来的这么多的游离电荷呢?IC现代制程中经常使用的一种方法是离子刻蚀(plasma etching),这种方法就是将物质高度电离并保持一定的能量,然后将这种物质刻蚀在wafer上,从而形成某一层。

理论上,打入wafer的离子总的对外电性应该是呈现中性的,也就是说正离子和负离子是成对出现,但在实际中,打入wafer的离子并不成对,这样,就产生了游离电荷。

另外,离子注入(ion implanting)也可能导致电荷的聚集。

可见,这种由工艺带来的影响我们是无法彻底消除的,但是,这种影响却是可以尽量减小的。

这些电要放到哪里去呢?我们知道,在CMOS工艺中,P型衬底是要接地的,如果这些收集了电荷的导体和衬底间有电气通路的话,那么这些电荷就会跑到衬底上去,将不会造成什么影响;如果这条通路不存在,这些电荷还是要放掉的,那么,在哪放电就会对哪里造成不可挽回的后果,一般来讲,最容易遭到伤害的地方就是gate oxide。

通常,我们用“antenna ratio”来衡量一颗芯片能发生“antenna effect”的几率。

“antenna ratio”的定义是:构成所谓“天线”的导体(一般是metal)的面积与所相连的gate oxide的面积的比率。

这个比率越大,就越容易发生antenna effect。

这个值的界定与工艺和生产线有关,经验值是300:1。

我们可以通过DRC来保证这个值。

随着工艺技术的发展,gate的尺寸越来越小,metal的层数越来越多,发生antenna effect的可能性就越大,所以,在0.4um/DMSP/TMSP以上工艺,我们一般不大会考虑antenna effect,而在0.25um以下工艺,我们就不得不考虑这个问题了。

天线效应的产生及修复

天线效应的产生及修复

天线效应的产生及修复作者:梁旗来源:《电脑知识与技术·学术交流》2008年第05期摘要:随着现代半导体集成电路工艺的发展,栅的尺寸和氧化层的厚度越来越小,然而互连线的长度却有增加的趋势,这就造成了与之相关的天线效应越来越显著。

本文介绍了天线效应的原理,以及修复方法。

关键词:天线效应;跳层;反偏二极管中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)05-10ppp-0c1 引言在ASIC设计流程中,自动布局布线会产生天线效应,造成栅的击穿。

而且设计在检查中可以通过后仿真验证,但是流片出来后,会发现片子已经被击穿,造成流片的失败。

事实上EDA工具在自动布局布线时可以有效的减少天线效应。

如在使用Encounter时加载LEF文件,这个LEF文件中除了包含了DRC设计规则信息外,对于天线效应LEF文件中包含了门的面积、有效掺杂区面积、比率信息、二极管信息等。

工具在布局布线的同时会计算天线效应的产生,并可以通过命令进行修复。

在布线资源充足时天线效应问题基本可以自动布线解决。

然而在实际设计中,总是想办法降低成本,减小芯片的面积,布线资源捉襟见肘,总是会产生一些天线,此时我们就可以在布局布线完成后,在版图编辑工具里对设计进行手工修复。

2 天线效应的产生及计算方法小尺寸的MOS管的栅极与很长的金属连线接在一起(图1所示)。

图1在刻蚀过程中,这根金属线有可能象一根天线一样收集带电粒子,升高电位,而且可以击穿MOS管的栅氧化层,造成器件的失效。

这种失效是不可恢复的。

不仅是金属连线,有时候多晶硅也可以充当天线。

关于天线原理产生的微观机制,已经有很了很成熟的研究[1,2,3,4] 。

计算天线效应的算法通常都是用与栅相连的金属线或多晶硅的面积与MOS管栅面积的比值来计算的。

可以用下式表示:ωα/gαωα与gα分别为连线的面积和栅的面积;ratio是一个与工艺有关的常数。

例如在文献[5]中列举了一种情况,ratio取值为290:1,当这一比值大于ratio时,我们就认为有可能产生天线效应。

人体天线效应

人体天线效应

人体天线效应嘿,朋友们!咱们今天来聊聊一个特别有意思的事儿——人体天线效应。

您知道吗?咱们这身体有时候就像个天线。

您想想,天线是干啥的?不就是接收和发送信号的嘛!咱们人其实也有类似的功能。

比如说,您走进一个陌生的地方,是不是有时候会莫名其妙地对某些人有好感,或者对某些地方感觉不舒服?这说不定就是您的“人体天线”在接收一些看不见摸不着的信号呢。

再打个比方,当您遇到危险的时候,是不是心里会突然“咯噔”一下,有一种莫名的紧张和恐惧?这可能就是您的身体天线接收到了危险的信号,在给您发出警报呢!那这人体天线是怎么工作的呢?这就好比是一个神秘的魔法。

有时候您的直觉特别准,能预感到一些事情的发生,这不就是天线在发挥作用嘛!您看那些运动员,在赛场上,他们似乎能敏锐地感知到对手的动作和意图,这难道不是他们的“天线”更灵敏?还有那些艺术家,灵感突然来袭,创作出惊人的作品,难道不是接收到了来自未知的“信号”?那咱们能怎么增强这“人体天线”的能力呢?就像锻炼身体能让我们更强壮一样,我们也可以通过一些方法来锻炼咱们的“天线”。

比如说,保持内心的平静和专注,多去感受周围的环境,多和大自然接触。

您想想,在宁静的森林里,呼吸着新鲜的空气,感受着微风的抚摸,是不是觉得自己和周围的一切都有了一种奇妙的联系?这也许就是在给您的“天线”充电呢!还有啊,保持积极乐观的心态也很重要。

一个总是愁眉苦脸、充满负面情绪的人,他的“天线”可能都会被这些乌云遮住,接收不到那些美好的信号。

咱们可别小看了这人体天线效应,说不定在关键时刻,它能救咱一命,或者给咱们带来意想不到的好运呢!您说是不是?所以啊,朋友们,多关注自己身体的这种神奇反应,好好利用这看不见的“人体天线”,说不定能让咱们的生活更加精彩呢!。

导线的天线效应

导线的天线效应

导线的天线效应摘要:1.导线的天线效应概念介绍2.导线天线效应的原理与影响因素3.导线天线在不同应用场景下的表现4.减小导线天线效应的方法5.导线天线在现代通信技术中的应用正文:导线的天线效应是指当一根导线暴露在电磁环境中时,由于其自身的电容和电感特性,会产生一定的电磁辐射。

这种现象在无线通信、广播电视、射频识别等领域有着广泛的应用。

本文将从导线天线效应的原理、影响因素、应用场景以及减小方法等方面进行详细介绍。

一、导线天线效应的原理导线天线效应的原理主要基于电磁感应。

当导线暴露在变化的电磁场中时,导线上的电荷会发生变化,进而产生电流。

这个过程中,导线本身就会成为一个发射电磁辐射的天线。

导线的电容和电感特性决定了其对电磁波的吸收和辐射能力,而导线的尺寸、形状、材质以及工作频率等因素也会影响天线效应的强度。

二、导线天线效应的影响因素1.导线尺寸:导线的尺寸对其天线效应有显著影响。

一般来说,导线越长,天线效应越强;导线越短,天线效应越弱。

2.导线形状:导线的形状也会影响天线效应。

例如,直线导线的天线效应较强,而弯曲导线的天线效应较弱。

3.导线材质:导线的材质对其天线效应也有很大影响。

不同材质的导线具有不同的电导率和磁导率,从而影响电磁波的传播和辐射。

4.工作频率:导线天线效应与工作频率密切相关。

频率越高,天线效应越强。

三、导线天线在不同应用场景下的表现1.无线通信:在无线通信系统中,导线天线效应可能导致信号衰减、干扰和噪声,影响通信质量。

2.广播电视:广播电视发射塔上的导线天线效应会影响信号的辐射范围和强度。

3.射频识别:在射频识别系统中,导线天线效应可能会导致读取距离减小、准确性降低等问题。

四、减小导线天线效应的方法1.选用高导磁材料:使用高导磁材料制作导线,可以减小导线天线效应。

2.缩短导线长度:尽量减少导线的长度,可以降低天线效应。

3.优化导线形状:采用弯曲导线或特殊形状的导线,可以降低天线效应。

导线的天线效应

导线的天线效应

导线的天线效应摘要:1.导线天线效应的定义和原理2.导线天线效应的影响因素3.导线天线效应的应用实例4.导线天线效应的优缺点5.结论正文:1.导线天线效应的定义和原理导线天线效应是指在电磁场中,导线由于自身的长度和形状,以及周围介质的电磁特性,会产生电磁波辐射和接收现象。

这种现象与天线的工作原理相似,因此被称为导线天线效应。

导线天线效应的原理主要基于麦克斯韦方程组,描述了电磁场与导线之间的相互作用。

2.导线天线效应的影响因素导线天线效应的影响因素包括导线的长度、宽度、形状、介质的电磁特性、导线与电磁场源之间的距离等。

当导线的长度与电磁波的波长接近时,导线天线效应会变得显著。

此外,导线的形状和介质的电磁特性也会影响导线天线效应的强度和方向。

3.导线天线效应的应用实例导线天线效应在实际应用中有很多实例,例如:(1)无线通信:手机、Wi-Fi、蓝牙等无线通信设备中的天线,就是利用导线天线效应实现信号的发送和接收。

(2)广播电视:广播电视信号的传输和接收也利用了导线天线效应。

(3)导航定位:GPS 导航系统中的信号接收和发送,也是基于导线天线效应原理。

4.导线天线效应的优缺点导线天线效应的优点包括:(1)信号传输效率高:由于导线天线效应的原理与天线相似,因此具有较高的信号传输效率。

(2)适应性强:导线天线效应可以应用于不同频率、不同场合的电磁波传输和接收。

缺点包括:(1)受环境影响较大:导线天线效应受到周围环境和导线自身特性的影响较大,可能导致信号传输不稳定。

(2)干扰问题:导线天线效应可能导致电磁波之间的相互干扰,影响信号质量。

5.结论导线天线效应是一种普遍存在于实际应用中的现象,其实质是导线与电磁波之间的相互作用。

了解导线天线效应的原理和影响因素,有助于我们更好地利用这一现象,提高无线通信和导航定位等领域的信号传输效率。

芯片天线效应

芯片天线效应

芯片天线效应在现代科技发展日新月异的今天,芯片技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

而芯片天线效应,作为芯片领域中的重要概念之一,也逐渐引起了人们的关注。

芯片天线效应指的是在微电子芯片中,芯片本身可能会被设计成一种天线,用于接收或发送无线电信号。

这种设计可以使芯片本身不需要额外的天线装置,节省了空间并提高了芯片的整体性能。

通过这种方式,芯片可以更加灵活地与外部设备进行通信,实现更多的功能。

芯片天线效应的实现主要依靠芯片内部的结构设计。

通常情况下,芯片的金属层可以被设计成一种天线结构,用于接收或发送无线电信号。

通过合理设计天线的长度、宽度和布局,可以使芯片在不同频段上具有不同的天线特性,从而实现多频段通信。

此外,还可以通过在芯片周围布置地线或补偿电路等措施来优化天线效果,提高通信质量。

芯片天线效应的应用范围非常广泛。

在智能手机、平板电脑、物联网设备等无线通信设备中,芯片天线效应被广泛应用。

通过将芯片设计成天线结构,可以实现更小巧的设备尺寸和更稳定的信号传输,提升用户体验。

此外,在射频识别、远程控制、智能家居等领域,芯片天线效应也发挥着重要作用,为设备之间的无线通信提供了便利。

然而,芯片天线效应也面临着一些挑战。

首先,芯片本身的尺寸和形状可能会对天线效果产生影响,需要综合考虑天线设计和芯片布局。

其次,芯片天线效应可能受到外部环境的干扰,如金属屏蔽、障碍物阻挡等,影响通信质量。

因此,在实际应用中,需要对芯片天线效应进行精确的仿真和测试,以确保其性能符合要求。

总的来说,芯片天线效应作为一种新型的通信技术,为无线通信设备的设计和应用带来了新的思路和方法。

通过合理利用芯片内部的天线结构,可以实现更好的通信性能和用户体验。

未来,随着芯片技术的不断进步和创新,芯片天线效应也将得到进一步的发展和应用,为人们的生活带来更多的便利和可能。

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在版图设计中,向上跳线法用的较多,此法的原理是:考虑当前金属层对栅极的天线效应时,上一层金属还不存在,通过跳线,减小存在天线效应的导体面积来消除天线效应。现代的多层金属布线工艺,在低层金属里出现PAE 效应,一般都可采用向上跳线的方法消除。但当最高层出现天线效应时,采用什么方法呢?这就是下面要介绍的另一种消除天线效应的方法了。
2) 添加天线器件,给“天线”加上反偏二极管。如图2(c)所示,通过给直接连接到栅的存在天线效应的金属层接上反偏二极管,形成一个电荷泄放回路,累积电荷就对栅氧构不成威胁,从而消除了天线效应。当金属层位置有足够空间时,可直接加上二极管,若遇到布线阻碍或金属层位于禁止区域时,就需要通过通孔将金属线延伸到附近有足够空间的地方,插入二极管。
在实际设计中,需要考虑到性能和面积及其它因素的折衷要求,常常将法1、法2 和法4 结合使用来消除天线效应。
[编辑本段]天线效应的产生机理
在深亚微米集成电路加工工艺中,经常使用了一种基于等离子技术的离子刻蚀工艺(plasma etching)。此种技术适应随着尺寸不断缩小,掩模刻蚀分辨率不断提高的要求。但在蚀刻过程中,会产生游离电荷,当刻蚀导体(金属或多晶硅)的时候,裸露的导体表面就会收集游离电荷。所积累的电荷多少与其暴露在等离子束下的导体面积成正比。如果积累了电荷的导体直接连接到器件的栅极上,就会在多晶硅栅下的薄氧化层形成F-N 隧穿电流泄放电荷,当积累的电荷超过一定数量时,这种F-N 电流会损伤栅氧化层,从而使器件甚至整个芯片的可靠性和寿命严重的降低。在F-N 泄放电流作用下,面积比较大的栅得到的损伤较小。因此,天线效应(Process Antenna Effect,PAE),又称之为“等离子导致栅氧损伤(plasma induced gate oxide damage,PID)”。
[编辑本段]天线效应的消除方法
1) 跳线法。又分为“向上跳线”和“向下跳线”两种方式,如图2(b)所示。跳线即断开存在天线效应的金属层,通过通孔连接到其它层(向上跳线法接到天线层的上一层,向下跳线法接到下一层),最后再回到当前层。这种方法通过改变金属布线的层次来解决天线效应,但是同时增加了通孔,由于通孔的电阻很大,会直接影响到芯片的时序和串扰问题,所以在使用此方法时要严格控制布线层次变化和通孔的数量。
什么是天线效应
在芯片生产过程中,暴露的金属线或者多晶硅(polysilicon)等导体,就象是一根根天线,会收集电荷(如等离子刻蚀产生的带电粒子)导致电位升高。天线越长,收集的电荷也就越多,电压就越高。若这片导体碰巧只接了MOS 的栅,那么高电压就可能把薄栅氧化层击穿,使电路失效,这种现象我们称之为“天线效应”。随着工艺技术的发展,栅的尺寸越来越小,金属的层数越来越多,发生天线效应的可能性就越大。
3) 给所有器件的输入端口都加上保护二极管。此法能保证完全消除天线效应,但是会在没有天线效应的金属布线上浪费很多不必要的资源,且使芯片的面积增大数倍,这是VLSI 设计不允许出现的。所以这种方法是不合理,也是不可取的。
4) 对于上述方法都不能消除的长走线上的PAE,可通
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