关于IC设计中的静态漏电流问题
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关于IC设计中的静态漏电流问题
在芯片流片之后,需要测试芯片的静态漏电流的设计是否达标,如果芯片的静态电流过大,比如应用到手机、笔记本电脑等需要电池供电的芯片会严重的影响待机时间,使芯片的在市场竞争处于不利地位,所以静态功耗需要慎重考虑。
本人在五年前负责后端设计的一个SOC芯片,该芯片嵌入了SRAM、eeprom等模块,芯片的前后端设计和验证都非常充分,而且在FPGA板上验证都没有问题,可谓是万事具备只欠东分,就等芯片流片回来测试,工夫不负有芯人,芯片流片回来,所有的功能测试在测试工程师的一个个不同的测试向量在芯片,非常的顺利。
不同的worst 、type 、best corner都能正常通过,可谓时序功能双丰收。
在测芯片的AC参数如PAD的高低电平,也达到设计指标。
而该测试的芯片的静态漏电流也达到了指标的10uA.大伙都认为设计非常的成功。
但是在芯片在可靠性测试和成品率分析中发现了问题,有的芯片的最大漏电流达到300uA,最小的漏电流2uA,而且从测试芯片的概率来分析成线性分布。
发现了使用了各种不同的上电顺序如先1.8v后3.3v所有的输入都接固定的电平如VDD或者VSS,却保所有的双向PAD为输出状态,目的是防止输入为悬空状态,而导致漏电流变大。
但是芯片漏电流大的还是大,漏电小的还是小。
于是我联想到是不是foundry厂家生产良率问题造成的?我就这问题还专门的咨询个foundry,厂家也给我提了很多建议,如查看生产后的PCM参数,如厂家在wafer上有选择抽区10个检测点,如果有一到两个PCM 参数有少量的失真属于比较正常的设计范围。
找到了生产后foundry产家寄回来的PCM 参数表,下载产家网站上生产前的PCM参数,仔细的对比只有一个测试点有一个NMOS的域值电压有点超标。
后来打听与我们一起做MPW的所的设计的芯片,他们的芯片在静态电流上非常正常,与设计的指标uA级的,上下波动不超过2uA。
这样有排除了foundry 生产上的良率可能造成的问题。
在漫长的测试和讨论,前端与后端设计工程师都认为自己的设计没有问题,甚至都在心底都怀疑对方设计存在不足,只是没有上升到公开的台面上的争吵。
后来在绝望中,又想到。