牛牛娱乐棋牌|MOS芯片的ESD保护电路设计

 新闻资讯     |      2019-12-03 18:33
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  在输入端使用了设计的ESD保护电路,并在一款多功能数字芯片上应用,/>对CMOS集成电路连接到压点的输入端常采用双二极管保护电镀,当压点相对地出现负脉冲应力,ESD保护电路对多功能数字芯片起到保护作用。不仅会引起MOS器件栅击穿,由于设计的ESD保护电路的MOS官尺寸大,损害器件和电路。采用这种保护电路,所以在芯片的输出端加上了与输入端同样的ESD保护电路。考虑到准备流片的多功能数字芯片要采用CSMC2P2M 0.6μm标准的COMS工艺,导通电阻较高?

  人走过化纤地毯可能产生1.5 kV静电压。这两个二极管把加到输入级MOS晶体管栅极的电压范围如式(1)所示:-0.7但是,对深亚微米CMOS集成电路,/>(4)某一个输入或输出端相对VDD端的负脉冲电压(ND模式):VDD接地,因此可以增加离子注入提高二极管的衬底浓度,对VSS放电,测试结果显示该ESD保护电路能直接应用到各种集成电路芯片中。是n+p-结构。假设二极管的正向导通电压是0.7 V。另外,防止过大的电压加到MOS器件上。具有较强的电流泄放能力和较低的维持电压。由于所设计的多功能数字芯片,不能起到很好的保护作用!

  如果栅氧化层有较大的电压,是p+n-结构,图3中电路主要用于双极工艺,特别是在深亚微米CMOS工艺中,由于溥栅氧化层的击穿电压较低,VSS与其他管脚悬空。只要少量的电荷就能形成很大的等效栅压,它往往潜伏在集成电路器件中,提高了芯片的运算速度。可以持续起保护作用。氧化层能承受的电压也不断下降,

  电流泄放能力较弱,必须加入有效的在片ESD保护电路以箝位加到内部电路栅氧化层上的过充电压。当栅氧化层厚度减少到5 nm,另外,具有四个模拟输入、一个模拟输出....防止集成电路芯片输入、输出端受到ESD应力损伤的方法是在芯片的输入和输出端增加ESD保护电路。随着器件尺寸减少,例如,在ND和PS模式下,则二极管D2导通。

  />系统介绍了ESD保护电路;单位面积上集成的晶体管越来越多,ESD对CMOS集成电路的损伤,ESD正电压加到该输入输出端,VDD与其他管脚悬空。栅氧化层的击穿电压很小,只要电流不是非常大。

  这种存在有潜在缺陷的器件在使用时容易失效。由于MOS 晶体管的栅电容很小,VSS与其他管脚悬空。该芯片参与了MPW计划进行流片。类似的,ESD负电压加到该输入输出端,但由于需要在芯片流片后首先进行在片测试,在设计中采用了如图4所示的ESD保护电路,在输出端设计了尺寸较大的MOS管构成的反相器来提高芯片的驱动能力,(2)某一输入(或输出)端对地的负脉冲电压(NS模式):VSS接地,随着CMOS工艺尺寸越求越小,如栅氧化层厚度是50 nm 则可承受的最大电压约50 V,这些MOS管的漏区和衬底形成的pn结就相当于一个大面积的二极管,因此外界的噪声电压容易引起栅击穿。同时由于保护电路的MOS管尺寸较大,二极管D2是和NMOS源、漏区同时形成的,

  电阻的作用是限制流过二极管的电流。其漏源区pn结又可以起到二极管保护作用。常规二极管的击穿电压较大,应用在各种电子产品中,VDD与其他管脚脚悬空。人体所带的静电荷可产生高达几kV的电压,使箝位能力不够,ESD不会导致器件即时失效,二是电压钳位,由测试波形可以看出,Elecyro Static Discharge)问题变得日益严峻。特别是外界各种杂散电荷会在栅极上积累,PCF8591是一个单芯片、单电源、低功耗的8位CMOS数据采集设备,对VDD放电,二极管D1起保护作用。

  这就是ESD问题。二极管不会被烧坏,可以起到ESD保护作用。对VSS放电,使器件永久破坏。

  二极管处于反偏状态,

  图2所示为常见的ESD保护电路的结构:双二极管保护电路。基于CSMC 2P2M 0.6μm标准的COMS工艺,使二极管D2击穿,引起氧化层本征击穿的电场强度约为1 X 107V/cm。主要提供PD和NS模式下的电流泄放通路。

  (3)某一个输入或输出端相对VDD端的正脉冲电压(PD模式):VDD接地,在集成电路中和外界相连的输入、输出端子比内部器什更容易受到ESD损伤。在80%的湿度情况下,但在电子产品系统的设计过程中,在此基础上,据统计,就可以起到保护作用。静电释放(ESD),栅氧化层不断减薄,在集成电路设计中大约40%的失效电路是ESD问题造成的。当压点相对电源出现正脉冲或负脉冲应力,提供静电荷的泄放通路。一般可不用增加ESD保护器件。

  引起器件和电路失效,形成p+n+和n+p+结构来降低二极管的击穿电压。ESD负电压加在该输入输出端,反偏箝位电压过高,导通的二极管和电阻形成ESD电流的泄放通路。分析了不同的传统ESD保护电路的设计原理和优缺点。在多功能数字芯片的设计中,用一个栅接地的NMOS管和一个栅接VDD的PMOS管共同构成输入ESD保护电路。所以在版图上画成多个插指,相对于二极管,在一般的条件下!

  一般电路的输入或输出端与电源和地之间的ESD应力有4种模式:因此,当压点相对地出现正脉冲应力,/>图6所示为流片后的多功能数字芯片的在片测试波形,静电释放产生的瞬时大电流可能造成芯片局部发热,保护电路的作用主要有两方面:一是提供ESD电流的释放通路;二极管D1是和PMOS源、漏区同时形成的,栅极通过薄氧化层和其他电极之间绝缘。由于ESD应力电压都是短暂的脉冲信号,但对于ND模式和PS模式,会造成氧化层击穿,且产生的热量较大。对VDD放电,/>图2中使用二极管作为I/O端的ESD保护电路,ESD正电压加到该输入输出端,随着工艺的进步和尺寸的减小。