Chip123 科技應用創新平台

 找回密碼
 申請會員

QQ登錄

只需一步,快速開始

Login

用FB帳號登入

搜索
1 2 3 4
查看: 11189|回復: 19

[問題求助] 針對IEC6100-4-2的on-chip ESD 保護設計

[複製鏈接]
發表於 2008-12-30 15:56:44 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
請問如果我的IC本身已經達到HBM +/-4kV的要求,但是當客戶在system level上打ESD的時候IC內部的電路有部份電晶體被打壞,那麼我還可以做什麼?8 e3 R6 w8 y# P( B
有沒有針對IEC 61000-4-2 的on-chip ESD 保護設計? 2 t& _, A9 \  [6 [- ^5 L
我個人認為當IC 啟動的時候,所有ESD Clamp 和ESD diode 是完全在關閉的狀態,所以即使hbm過了+/-4kV,system-level亦不一定過+/-15kV
" z) t1 B8 B$ H4 i# T7 w1 H我的想法正確嘛?
1 G' J! L) J- E. w3 [謝謝....
 樓主| 發表於 2009-1-10 00:40:29 | 顯示全部樓層
好像沒有人遇到這個問題.....
5 x& Q, W; R6 {( q這兒有沒有人負責IC ESD 設計?
發表於 2009-1-17 10:54:01 | 顯示全部樓層
System-Level是說沒有機殼的搭配嗎
* {3 T. a8 L1 {% Q  B目前這樣的問題+/-15KV也是diode的設計基本值了
( R' {* m+ z" A3 J% i0 H% P& l所以越好的diode啟動保護越快效果越佳
2 [/ Y# ~/ O1 {( F1 w* C但因為是limit值所以會有穩定的誤差值
  L* A0 A2 u5 b6 i# w2 q大部分要搭配機構去防護
 樓主| 發表於 2009-1-19 15:09:34 | 顯示全部樓層
是呀, 沒有機殼的搭配, 只是加上一些PCB的external component,我們的客戶說打ESD GUN 是把我們的IC被打死,要求我們改善.5 d! W9 p5 y7 l# q
請問你所說的didoe 是IC PAD 內的diode,還是IC 外的TVS DIODE?* W) \/ R& R7 o. j
客戶不用TVS
發表於 2009-1-20 16:04:30 | 顯示全部樓層
原帖由 ritafung 於 2008-12-30 15:56 發表 ) Q$ F) q% i  u0 Z1 s; d- w
請問如果我的IC本身已經達到HBM +/-4kV的要求,但是當客戶在system level上打ESD的時候IC內部的電路有部份電晶體被打壞,那麼我還可以做什麼?0 M% l5 i/ g% t2 S3 G! b
有沒有針對IEC 61000-4-2 的on-chip ESD 保護設計?
, ^, \! j  J6 W! k我個人認為當IC 啟動 ...

- j  j  Y! |( _5 `, X* @& T
6 t' j' t% k' O/ Z; Z我有过这方面的经验,我们的片子hbm-6k没有问题,system level 15k也没有问题,外部没有加任何的钳卫器件。不知道你的片子里面用什么样的结构,不要用gcnmos,ggnmos可以用但是目前看来效果不太好,scr的效果很好

評分

參與人數 1Chipcoin +2 +2 收起 理由
semico_ljj + 2 + 2 对大家有帮助。

查看全部評分

 樓主| 發表於 2009-1-20 18:56:37 | 顯示全部樓層
請問你有沒有做一些ESD detection 的circuit? 我們做的是mix-signal, 很多時候打system level 是IC 當機.. 我可以做些什麼? 我的片子那麼好... 我們的有~100根pin,要達到4kV已經是很好了8 V- e+ p" G+ y& n; l
ESD protection 則用PNDIO + RC-GTNMOS
發表於 2009-1-20 21:08:46 | 顯示全部樓層
"ESD protection 則用PNDIO + RC-GTNMOS",这个是不是代工厂提供的标准IO?
發表於 2009-1-20 21:10:46 | 顯示全部樓層
SCR是不错,但是几乎所有代工厂不推荐,也不提供,LatchUp可能是主要问题。SCR研究的很多,主流量产产品好像不多见。
發表於 2009-1-21 11:42:24 | 顯示全部樓層
原帖由 ritafung 於 2009-1-20 18:56 發表 # \/ n9 |! G6 K  r  C2 N. ]% Y0 F
請問你有沒有做一些ESD detection 的circuit? 我們做的是mix-signal, 很多時候打system level 是IC 當機.. 我可以做些什麼? 我的片子那麼好... 我們的有~100根pin,要達到4kV已經是很好了, ~8 t2 R/ g. e7 \
ESD protection 則用PNDIO  ...
" t5 h! O; y  H7 C" b1 w7 R. H5 V
我们的pin比较少,没有像你们的那么多,不过那个成功的片子用的是scr结构(完全利用其击穿机制,没有加任何的detection circuit),是自己做的,代工厂没有提供相应的参考结构,现在已经量产,也做过相应的latch-up实验,并且pass.不知道兄弟用的什么样的结构,可否详细的描述一下,如果可以,我愿意尽自己的微薄之力的。
 樓主| 發表於 2009-1-21 11:53:47 | 顯示全部樓層
原帖由 semico_ljj 於 2009-1-20 09:08 PM 發表
; p& u" D/ H" p  I- q"ESD protection 則用PNDIO + RC-GTNMOS",这个是不是代工厂提供的标准IO?
0 y4 g8 w" X& e% }( v
這是代工廠的建議
- Z6 ^5 e; i6 o而我們則覺得它是最省空間, 我們的ESD design 全是custom 的, 沒有用代工廠的標準IO library
 樓主| 發表於 2009-1-21 12:02:24 | 顯示全部樓層
原帖由 semico_ljj 於 2009-1-20 09:10 PM 發表 4 V1 q1 f6 L" M. z! N
SCR是不错,但是几乎所有代工厂不推荐,也不提供,LatchUp可能是主要问题。SCR研究的很多,主流量产产品好像不多见。

" s# t7 Z9 z3 b" aSCR放電的能力是非常好,但它對Process的variation亦非常敏感,所以我們都不會用..大家亦不希望量產時有任何失誤而賠錢...做研究就好,用在產品就免了" ]/ w/ j+ K# F: _' N, R
但我聽說大陸有很多的設計是用SCR的
發表於 2009-1-21 13:30:29 | 顯示全部樓層
SCR也试着做过,HBM效果很好的,但是不敢推广!呵呵,“Process的variation亦非常敏感”,想挑战8KV以上的可以尝试% d& K* v/ |* ^( P# B

0 [. ?9 F/ L& ]5 @, Y& a$ |1 O6 s0 H3 C[ 本帖最後由 semico_ljj 於 2009-1-21 01:40 PM 編輯 ]
發表於 2009-1-21 16:45:25 | 顯示全部樓層
关于芯片级的esd,我们同一个片子做过ggmos/gcmos/scr三种结构,也有过相应的验证,HBM8k没有问题,但是拿到系统级上面,ggmos/gcmos无法满足客户的15k要求,只有scr结构能够ass,而且我们选的工艺比较稳定,所以选用了scr。个人感觉,pass15k,常规的esd结构很难,其中gcmos的结果最弱(有实验证明的),ggmos居中,scr最好,关于PNDIO + RC-GTNMOS,我没有用过,但是根据别的项目的经验,貌似想pass+/-15k很难

評分

參與人數 1Chipcoin +3 +3 收起 理由
semico_ljj + 3 + 3 细致。

查看全部評分

發表於 2009-1-21 20:38:01 | 顯示全部樓層
代工厂普遍采用“PNDIO + RC-GTNMOS”,不知为什么?当然还有只用Diode的。是不是这种结构最成熟稳定。2 E% p( Z. n" I% s
“gcmos的结果最弱”倒是不清楚,觉得gcmos开启速度比ggmos快,应该比ggmos更好才是啊。SCR当然是最好的!6 m6 E$ u8 O1 [& h' I
pass 15K 是什么标准要求这么高啊,以前没做过。
 樓主| 發表於 2009-1-22 11:02:33 | 顯示全部樓層
原帖由 semico_ljj 於 2009-1-21 08:38 PM 發表
! c4 [( J: D; d: o$ O# `6 @& P0 J代工厂普遍采用“PNDIO + RC-GTNMOS”,不知为什么?当然还有只用Diode的。是不是这种结构最成熟稳定。8 U$ j4 T. `! Y  ^1 \( c; J
“gcmos的结果最弱”倒是不清楚,觉得gcmos开&#2155 ...

) x8 _- z& f/ J  b- M; h如果只用diode而沒有其他的power clamp, 那麼在打VDD PS mode 就需要透過diode 的reverse breakdown, 這樣的話ESD的抵抗能力一定會只有幾百伏左右.% R" v" {1 y6 e# }0 t5 S
- O3 K" Y- t" |1 _  A+ H
15k 是IEC61000-4-2是system 上的ESD 要求
1 a* k$ F, r& H. I: }1 j$ j8 a- [Air discharge 一般要+-15kV8 u+ X4 `0 ]6 W8 V5 z3 }
Contact discharge 一般要+-8kV
: G  y( {/ n! w9 }這個跟JEDEC/ESDA 的HBM standard 是完全不同7 `; y) F" V, ]) s/ P0 Y& B' {$ c
/ e% k' D4 z  h; N1 W* w* X$ F& v# B
[ 本帖最後由 ritafung 於 2009-1-22 11:06 AM 編輯 ]
發表於 2009-1-22 11:17:29 | 顯示全部樓層

回復 15# 的帖子

"如果只用diode而沒有其他的power clamp, 那麼在打VDD PS mode 就需要透過diode 的reverse breakdown, 這樣的話ESD的抵抗能力一定會只有幾百伏左右."这句话有误!实践证明,foundry提供的只有DIODE的标准IO,可以通过至少2KV∼3KV以上!到了亚微米的工艺,厂商就是推荐直接采用Diode的ESD保护。
7 C4 W+ z! t  t+ B! o: e  b! _Diode到底好还是不好,大家可以进一步讨论。
 樓主| 發表於 2009-1-22 13:30:20 | 顯示全部樓層

回復 16# 的帖子

那就奇怪了
8 c/ ]7 }9 p! Q, O我對標準IO 的了解不是很多,所以不知道它除了diode以外還有沒有其他的配套
$ c) u% S5 M4 P3 Q* Z4 z5 r; \9 TFoundry給我們的ESD design rules都有提到,如果I/O 用diode 的話,一定要有power-clamp
6 e  ?; U# g: G: Z/ D4 ^' V而在我們的產品內,power clamp 的設計就是GTNMOS
0 H" q: R% f: W  M- t  O
8 _1 l( D/ ?) q6 a) \4 s[ 本帖最後由 ritafung 於 2009-1-22 01:42 PM 編輯 ]
 樓主| 發表於 2009-1-22 13:40:34 | 顯示全部樓層

回復 13# 的帖子

你的GCNMOS的電阻有沒有調效不同的電阻值?
; |* n7 s: |0 D- H" I. F. b我們通常會先做一些test key,然後用TLP測試它的I-V curve而選出最小面積和最高It2值的T/K 來設計產品的ESD 保護電路; H# @8 b% s9 M: I/ j  z
如果沒有TLP,可直接用MKII機台打ESD
發表於 2009-2-3 15:43:49 | 顯示全部樓層
原帖由 ritafung 於 2009-1-22 13:40 發表 6 }% N& E! p7 N# Y* f
你的GCNMOS的電阻有沒有調效不同的電阻值?. ^2 }& I( a; S' M" _4 B
我們通常會先做一些test key,然後用TLP測試它的I-V curve而選出最小面積和最高It2值的T/K 來設計產品的ESD 保護電路
# i2 _7 Z2 Q! g( ?如果沒有TLP,可直接用MKII機台打ESD

% |* b) N! Q( I* V% ~有调过的,在芯片级8k没有问题的,但是系统级就不行了。我们没有做TLP,自己倒是做了ESD TEST
發表於 2010-11-29 18:48:26 | 顯示全部樓層
System level ESD 與 Chip level ESD 是兩個完全不同的規範,Syetem ESD 也是模擬 Humam body model ,但是放電能量要比 Chip HBM 大了約 5.6 倍 ( 儲能電容不同,限流電阻不同 ),所以 Chip 要直接承受System ESD 的 15 KV,可說是難上加難,一般系統會用一些方法把能量導走,不要讓 ESD 進到 IC,或是加分立式保護元件,才可能過的了15KV。
您需要登錄後才可以回帖 登錄 | 申請會員

本版積分規則

首頁|手機版|Chip123 科技應用創新平台 |新契機國際商機整合股份有限公司

GMT+8, 2024-3-29 02:38 AM , Processed in 0.136008 second(s), 20 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回復 返回頂部 返回列表