MOS芯片的ESD保护电路设计

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

MOS鑺墖鐨凟SD淇濇姢鐢佃矾璁捐

銆€銆€闅忕潃CMOS闆嗘垚鐢佃矾浜т笟鐨勯珮閫熷彂灞曪紝瓒婃潵瓒婂鐨凜MOS鑺墖搴旂敤鍦ㄥ悇绉嶇數瀛愪骇鍝佷腑锛屼絾鍦ㄧ數瀛愪骇鍝佺郴缁熺殑璁捐杩囩▼涓紝闅忕潃CMOS宸ヨ壓灏哄瓒婃眰瓒婂皬锛屽崟浣嶉潰绉笂闆嗘垚鐨勬櫠浣撶瓒婃潵瓒婂锛屾瀬澶у湴闄嶄綆浜嗚姱鐗囩殑鎴愭湰锛屾彁楂樹簡鑺墖鐨勮繍绠楅€熷害銆?

銆€銆€浣嗘槸锛岄殢鐫€宸ヨ壓鐨勮繘姝ュ拰灏哄鐨勫噺灏忥紝闈欑數閲婃斁(ESD)锛孍lecyro Static Discharge)闂鍙樺緱鏃ョ泭涓ュ郴銆傛嵁缁熻锛屽湪闆嗘垚鐢佃矾璁捐涓ぇ绾?0%鐨勫け鏁堢數璺槸ESD闂閫犳垚鐨勩€?

銆€銆€MOS鏅朵綋绠℃槸缁濈紭鏍呭櫒浠讹紝鏍呮瀬閫氳繃钖勬哀鍖栧眰鍜屽叾浠栫數鏋佷箣闂寸粷缂樸€傚鏋滄爡姘у寲灞傛湁杈冨ぇ鐨勭數鍘嬶紝浼氶€犳垚姘у寲灞傚嚮绌匡紝浣垮櫒浠舵案涔呯牬鍧忋€?

銆€銆€闅忕潃鍣ㄤ欢灏哄鍑忓皯锛屾爡姘у寲灞備笉鏂噺钖勶紝姘у寲灞傝兘鎵垮彈鐨勭數鍘嬩篃涓嶆柇涓嬮檷锛屽紩璧锋哀鍖栧眰鏈緛鍑荤┛鐨勭數鍦哄己搴︾害涓? X 107V/cm銆傚鏍呮哀鍖栧眰鍘氬害鏄?0 nm 鍒欏彲鎵垮彈鐨勬渶澶х數鍘嬬害50 V锛屽綋鏍呮哀鍖栧眰鍘氬害鍑忓皯鍒? nm锛屽垯鎵€鑳芥壙鍙楃殑鏈€澶х數鍘嬬害涓? V銆傚洜姝ゅ鐣岀殑鍣0鐢靛帇瀹规槗寮曡捣鏍呭嚮绌裤€?

銆€銆€鐗瑰埆鏄鐣屽悇绉嶆潅鏁g數鑽蜂細鍦ㄦ爡鏋佷笂绉疮锛岀敱浜嶮OS 鏅朵綋绠$殑鏍呯數瀹瑰緢灏忥紝鍙灏戦噺鐨勭數鑽峰氨鑳藉舰鎴愬緢澶х殑绛夋晥鏍呭帇锛屽紩璧峰櫒浠跺拰鐢佃矾澶辨晥锛岃繖灏辨槸ESD闂銆備緥濡傦紝浜轰綋鎵€甯︾殑闈欑數鑽峰彲浜х敓楂樿揪鍑爇V鐨勭數鍘嬶紝鍦?0%鐨勬箍搴︽儏鍐典笅锛屼汉璧拌繃鍖栫氦鍦版鍙兘浜х敓1.5 kV闈欑數鍘嬨€侲SD瀵笴MOS闆嗘垚鐢佃矾鐨勬崯浼わ紝涓嶄粎浼氬紩璧稭OS鍣ㄤ欢鏍呭嚮绌匡紝杩樺彲鑳借鍙戠數璺唴閮ㄥ彂鐢熼棭閿佹晥鐣稿簲銆?

銆€銆€鍙﹀锛岄潤鐢甸噴鏀句骇鐢熺殑鐬椂澶х數娴佸彲鑳介€犳垚鑺墖灞€閮ㄥ彂鐑紝鎹熷鍣ㄤ欢鍜岀數璺€傚湪涓€鑸殑鏉′欢涓嬶紝ESD涓嶄細瀵艰嚧鍣ㄤ欢鍗虫椂澶辨晥锛屽畠寰€寰€娼滀紡鍦ㄩ泦鎴愮數璺櫒浠朵腑锛岃繖绉嶅瓨鍦ㄦ湁娼滃湪缂洪櫡鐨勫櫒浠跺湪浣跨敤鏃跺鏄撳け鏁堛€?

銆€銆€鐗瑰埆鏄湪娣变簹寰背CMOS宸ヨ壓涓紝鐢变簬婧ユ爡姘у寲灞傜殑鍑荤┛鐢靛帇杈冧綆锛屽繀椤诲姞鍏ユ湁鏁堢殑鍦ㄧ墖ESD淇濇姢鐢佃矾浠ョ疂浣嶅姞鍒板唴閮ㄧ數璺爡姘у寲灞備笂鐨勮繃鍏呯數鍘嬨€?

銆€銆€1 ESD鏀剧數妯″紡涓庤璁℃柟妗?

鐢佃矾鐨勮緭鍏ユ垨杈撳嚭绔笌鐢垫簮鍜屽湴涔嬮棿鐨凟SD搴斿姏鏈?绉嶆ā寮? 銆€銆€鍦ㄩ泦鎴愮數璺腑鍜屽鐣岀浉杩炵殑杈撳叆銆佽緭鍑虹瀛愭瘮鍐呴儴鍣ㄤ粈鏇村鏄撳彈鍒癊SD鎹熶激銆備竴鑸數璺殑杈撳叆鎴栬緭鍑虹涓庣數婧愬拰鍦颁箣闂寸殑ESD搴斿姏鏈?绉嶆ā寮忥細

銆€銆€(1)鏌愪竴杈撳叆(鎴栬緭鍑?绔鍦扮殑姝h剦鍐茬數鍘?PS妯″紡)锛歏SS鎺ュ湴锛孍SD姝g數鍘嬪姞鍒拌杈撳叆杈撳嚭绔紝瀵筕SS鏀剧數锛孷DD涓庡叾浠栫鑴氭偓绌恒€?

銆€銆€(2)鏌愪竴杈撳叆(鎴栬緭鍑?绔鍦扮殑璐熻剦鍐茬數鍘?NS妯″紡)锛歏SS鎺ュ湴锛孍SD璐熺數鍘嬪姞鍒拌杈撳叆杈撳嚭绔紝瀵筕SS鏀剧數锛孷DD涓庡叾浠栫鑴氳剼鎮┖銆?

銆€銆€(3)鏌愪竴涓緭鍏ユ垨杈撳嚭绔浉瀵筕DD绔殑姝h剦鍐茬數鍘?PD妯″紡)锛

歏DD鎺ュ湴锛孍SD姝g數鍘嬪姞鍒拌杈撳叆杈撳嚭绔紝瀵筕DD鏀剧數锛孷SS涓庡叾浠栫鑴氭偓绌恒€?

銆€銆€(4)鏌愪竴涓緭鍏ユ垨杈撳嚭绔浉瀵筕DD绔殑璐熻剦鍐茬數鍘?ND妯″紡)锛歏DD鎺ュ湴锛孍SD璐熺數鍘嬪姞鍦ㄨ杈撳叆杈撳嚭绔紝瀵筕DD鏀剧數锛孷SS涓庡叾浠栫鑴氭偓绌恒€?

銆€銆€闃叉闆嗘垚鐢佃矾鑺墖杈撳叆銆佽緭鍑虹鍙楀埌ESD搴斿姏鎹熶激鐨勬柟娉曟槸鍦ㄨ姱鐗囩殑杈撳叆鍜岃緭鍑虹澧炲姞ESD淇濇姢鐢佃矾銆備繚鎶ょ數璺殑浣滅敤涓昏鏈変袱鏂归潰锛氫竴鏄彁渚汦SD鐢垫祦鐨勯噴鏀鹃€氳矾;浜屾槸鐢靛帇閽充綅锛岄槻姝㈣繃澶х殑鐢靛帇鍔犲埌MOS鍣ㄤ欢涓娿€?

銆€銆€瀵笴MOS闆嗘垚鐢佃矾杩炴帴鍒板帇鐐圭殑杈撳叆绔父閲囩敤鍙屼簩鏋佺淇濇姢鐢甸晙锛屽浘2鎵€绀轰负甯歌鐨凟SD淇濇姢鐢佃矾鐨勭粨鏋勶細鍙屼簩鏋佺淇濇姢鐢佃矾銆?

銆€銆€浜屾瀬绠1鏄拰PMOS婧愩€佹紡鍖哄悓鏃跺舰鎴愮殑锛屾槸p+n-缁撴瀯锛屼簩鏋佺D2鏄拰NMOS婧愩€佹紡鍖哄悓鏃跺舰鎴愮殑锛屾槸n+p-缁撴瀯銆傚綋鍘嬬偣鐩稿鍦板嚭鐜拌礋鑴夊啿搴斿姏锛屽垯浜屾瀬绠2瀵奸€氾紝瀵奸€氱殑浜屾瀬绠″拰鐢甸樆褰㈡垚ESD鐢垫祦鐨勬硠鏀鹃€氳矾銆?

銆€銆€褰撳帇鐐圭浉瀵瑰湴鍑虹幇姝h剦鍐插簲鍔涳紝浣夸簩鏋佺D2鍑荤┛锛屽彧瑕佷簩鏋佺D2鍑荤┛鐢靛帇浣庝簬鏍呮哀鍖栧眰鐨勫嚮绌跨數鍘嬶紝灏卞彲浠ヨ捣鍒颁繚鎶や綔鐢ㄣ€傜被浼肩殑锛屽綋鍘嬬偣鐩稿鐢垫簮鍑虹幇姝h剦鍐叉垨璐熻剦鍐插簲鍔涳紝浜屾瀬绠1璧蜂繚鎶や綔鐢紝鎻愪緵闈欑數鑽风殑娉勬斁閫氳矾銆?

銆€銆€杩欎袱涓簩鏋佺鎶婂姞鍒拌緭鍏ョ骇MOS鏅朵綋绠℃爡鏋佺殑鐢靛帇鑼冨洿濡傚紡(1)鎵€绀猴細-0锛?

銆€銆€鍋囪浜屾瀬绠$殑姝e悜瀵奸€氱數鍘嬫槸0.7 V銆傜數闃荤殑浣滅敤鏄檺鍒舵祦杩囦簩鏋佺鐨勭數娴併€傜敱浜嶦SD搴斿姏鐢靛帇閮芥槸鐭殏鐨勮剦鍐蹭俊鍙凤紝鍙鐢垫祦涓嶆槸闈炲父澶э紝浜屾瀬绠′笉浼氳鐑у潖锛屽彲浠ユ寔缁捣淇濇姢浣滅敤銆傚浘2涓娇鐢ㄤ簩鏋佺浣滀负I/O绔殑ESD淇濇姢鐢佃矾锛屼富瑕佹彁渚汸D鍜孨S妯″紡涓嬬殑鐢垫祦娉勬斁閫氳矾锛屼絾瀵逛簬ND妯″紡鍜孭S妯″紡锛屼簩鏋佺澶勪簬鍙嶅亸鐘舵€侊紝鍙嶅亸绠濅綅鐢靛帇杩囬珮锛岀數娴佹硠鏀捐兘鍔涜緝寮憋紝瀵奸€氱數闃昏緝楂橈紝浣跨疂浣嶈兘鍔涗笉澶燂紝涓斾骇鐢熺殑鐑噺杈冨ぇ銆?

銆€銆€鍥?涓數璺富瑕佺敤浜庡弻鏋佸伐鑹猴紝閲囩敤涓€涓熀鏋佹帴VDD鍦癙NP 涓夋瀬绠″拰涓€涓熀鏋佹帴鍦扮殑NPN涓夋瀬绠″叡鍚屾瀯鎴怑SD淇濇姢鐢佃矾銆傞噰鐢ㄨ繖绉嶄繚鎶ょ數璺紝鐩稿浜庝簩鏋佺锛屽湪ND鍜孭S妯″紡涓嬶紝鍙互宸ヤ綔鍦⊿napback鐘舵€侊紝鍏锋湁杈冨己鐨勭數娴佹硠鏀捐兘鍔涘拰杈冧綆鐨勭淮鎸佺數鍘嬨€?

銆€銆€2 ESD淇濇姢鐢佃矾

銆€銆€瀵规繁浜氬井绫矯MOS闆嗘垚鐢佃矾锛屾爡姘у寲灞傜殑鍑荤┛鐢靛帇寰堝皬锛屽父瑙勪簩鏋佺鐨勫嚮绌跨數鍘嬭緝澶э紝涓嶈兘璧峰埌寰堝ソ鐨勪繚鎶や綔鐢ㄣ€傚洜姝ゅ彲浠ュ鍔犵瀛愭敞鍏ユ彁楂樹簩鏋佺鐨勮‖搴曟祿搴︼紝褰㈡垚p+n+鍜宯+p+缁撴瀯鏉ラ檷浣庝簩鏋佺鐨勫嚮绌跨數鍘嬨€?

銆€銆€鑰冭檻鍒板噯澶囨祦鐗囩殑澶氬姛鑳芥暟瀛楄姱鐗囪閲囩敤CSMC2P2M 0.6μm

相关文档
最新文档