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ESD器件:新接口市场是热点 集成EMI方案将流行

在北方的冬季,我们会经常感受到静电放电(ESD)。例如,在我们开门的时候就能感受到静电放电的威力。实际上,  (本文共4页) 阅读全文>>

电子科技大学
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2*4阵列超低电容ESD保护器件的设计

静电放电现象广泛存在于半导体芯片生产,运输和使用的各个环节。ESD事件发生时会产生极大的能量消耗,往往会对芯片的功能产生破坏性的影响,造成财产上的损失,因此合格的ESD防护器件对于芯片和终端厂商非常重要。用于高速数据传输接口的ESD防护器件需要极小的电容才能避免因为阻抗不匹配而带来的数据丢失问题。基于此,本文将设计一款主要用于USB3.0和HDMI数据接口的ESD防护器件,具体研究内容如下:1、介绍课题的研究背景和国内外目前的研究现状,阐释ESD的破坏性和ESD防护对集成电路产业的重要性。2、从ESD防护的原理出发,将ESD防护器件分为snapback型和无snapback型,再分别介绍ESD的放电模型和测试模型并给出等效电路和等级划分。介绍二极管等常用的ESD防护器件的防护原理和TVS等系统级的ESD防护器件。给出ESD失效的判断标准。为随后的结构和工艺设计以及仿真指明了方向。3、给出设计目标并就目前设计中存在的触发电压过大的...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
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纳米集成电路的ESD器件及防护电路研究

静电放电(Electrostatic Discharge ESD)已经成为影响集成电路可靠性的主要问题之一,在IC制造工艺行业飞速发展的今天,器件的特征尺寸已经达到纳米级别,而且随着新工艺的出现给ESD防护带来了更严峻的挑战,静电放电已经是一个不能忽视的问题。因此深入研究纳米级ESD防护特性是一个重要的课题。本文的主要研究内容如下:首先研究了ESD保护器件及工艺的影响。在Sentaurus中完成二极管、MOSFET、SCR及其改进结构建模分析。二极管的正向导通特性优于反向击穿,但单纯使用正偏二极管作为ESD防护器件存在触发电压过低的问题;在MOSFET的两种工作模式中,横向寄生三极管导通模式泄放效率更高、散热性能更好,所以GGNMOS作为常用的ESD防护器件;SCR器件的开启电压过高,保持电压过低,在此基础上,改进其结构,提出了MLSCR和LVTSCR器件,仿真结果显示LVTSCR解决了上述触发和保持电压的相关问题,具有鲁棒性强...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

不同快脉冲下脉冲防护器件响应特性与防护技术研究

经前门或后门耦合的电磁脉冲,尤其是上升沿为纳秒级的快脉冲,会在电子设备内部产生快上升沿,大幅值的电压或电流脉冲,会导致电子设备不能正常工作甚至损伤烧毁。由于多数脉冲防护器件的防护参数均针对雷电电磁脉冲,该参数可能不再适用于快脉冲。且防护器件由于自身特性导致在实际应用中存在不足,不仅影响防护能力甚至会影响正常工作,因此准确评价快脉冲下防护器件防护性能具有重要意义。1)基于气体放电管(GDT)、压敏电阻(MOV)以及瞬态抑制二极管(TVS)三种典型脉冲防护器件的内部结构与导通机理,对比分析典型纳秒级快脉冲与雷电电磁脉冲波形参数的差异性以及该差异性对防护器件响应特性的影响,如在快上升沿脉冲下,由于MOV内部晶粒与晶界层之间存在一定电容,导致器件导通前会有较大漏电流与尖峰电压。2)针对测试需求,研制3dB带宽为1GHz的同轴测试夹具,进而研究三种防护器件在不同快脉冲下的瞬态响应特性。首先分析了方波脉冲幅值和脉宽对三种防护器件的脉冲启动电...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

基于BJT与SCR的片上ESD防护研究

随着集成电路的迅猛发展,半导体制程工艺进入深亚微米领域乃至纳米领域,静电放电(ESD,Electro-Static Discharge)现象已经成为造成芯片和电子产品失效的主要原因。同时伴随着ESD设计窗口的缩小,降低触发电压和提高维持电压成为了ESD防护设计的两大设计要点。本文使用理论分析和TACD(Technology Computer Aided Design)仿真相结合的方法,以降低触发电压和提高维持电压为设计目标,对结构复杂度较高的可控硅(Silicon Controlled Rectifier,SCR)和锗硅异质结双极型晶体管(SiGe Hetero-junction Bipolar Transistor,HBT)进行研究。研究工作主要有:基础单体ESD防护器件的工作原理分析及传输线脉冲(Transmission Line Pulse,TLP)测试结果分析,NHTSCR(Novel HBT-Triggered SCR...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

江南大学
江南大学

高维持电压ESD防护器件设计及抗闩锁研究

静电放电(ESD)对集成电路(IC)及电子产品的影响日益不容忽视。随着Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺的快速发展与高压IC应用领域的扩大,适用于中低压IC的传统ESD防护器件并不能直接移植应用于高压IC,成为了高压IC ESD防护领域一个比较棘手的问题。针对高压IC的工作特点及其ESD防护需求,设计高性能的ESD防护器件,近年来已成为该领域的热点问题。本文基于高压IC的制备工艺,研究了高压ESD防护器件的工作原理;遵循ESD设计规则,改进了器件结构与优化版图或金属布线等,设计了具有高维持电压、抗闩锁性能的ESD防护器件;同时,利用Sentaurus仿真软件分析了器件内部的电学特性变化,并结合实际的流片测试,验证了器件的ESD性能。论文的主要内容归纳如下。首先简要介绍了ESD模型、失效类型和传输线脉冲(TLP)测试方法;概述了计算机辅助工艺设计(TCAD)仿真软件的应用方法及器件结构、电学特性的仿真流程;研究了二极...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>