推荐一本ESD的书
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“模拟电路的ESD设计”简介
中国科学院微电子研究所 中国科学院半导体研究所 刘忠立
ESD（静电放电）是集成电路设计中最重要的可靠性问题之一。在集成电路总的失效中，约有40%的集成电路失效是同ESD/EOS(电学应力)引起的失效有关的。为了设计高可靠性的集成电路，必须在设计中考虑ESD的保护问题。
随着半导体器件及集成电路的的不断发展，在ESD的保护方面进行了大量的研究。目前，在数字电路的ESD保护方面，已取得了很多的研究成果，而且也出现了一些系统描述ESD保护方法的专著。但是，对于模拟集成电路的ESD保护，由于其信号的复杂信及对器件损伤有更强的约束，ESD保护的设计要困难得多。至今仍缺乏一本专门针对模拟电路保护方法的专著，而在实际工作中，大量的科技工作者对这样的专著的需求却是十分的迫切。
“模拟电路的ESD设计”，正是鉴于上述理由而专门为我国从事模拟电路及混合电路设计的科技人员出版的（国防工业出版社，刘忠立等译，2014年6月近期上市）。本书原著由美国国家半导体公司的Vladislav A.Vashchenko 及Angstrom公司的Andrei Shibkov所著，书名为“ESD Desigh for Analog Circuits”，2010年由Springer出版社出版。为了使感兴趣的读者对本书产生兴趣，下面对本书的内容作较详细的介绍。
模拟电路的ESD设计是一个多样化及跨学科的领域，它包含CMOS、BiCMOS及BCD技术在内的强非线性区中难度很高的半导体物理知识，也包含产品应用条件及技术指标约束下模拟电路设计的专门知识。因而，本书的目标在于要选择合适深度的内容，以使读者在成功的ESD设计中有实际的帮助，同时在应用时也感到知识够用。本书按ESD设计必需的半导体器件、ESD保护网络、各种电路的ESD设计及系统ESD设计考虑来划分层次。
具体来说，本书第1章给出基本半导体结构p-n、p-i-n、n-p-n、p-n-p、p-n-p-n中的电导过程的基本知识。采用容易理解又较为简单独立仿真支持的唯像方法，来描述这些结构的物理过程。第2章介绍基本结构电导调制的内容，为理解标准器件脉冲安全工作区（SOA）及ESD器件快返回工作模式提供必要的基础知识。第3章给出CMOS、BiCMOS、BCD、SOI和SiGe工艺技术中主要典型集成元件的脉冲SOA，并重点考虑这些结构中形成的寄生器件。脉冲SOA的理解对给定电路引脚形成的所谓ESD保护窗口非常重要。第4章涉及第3章描述的ESD器件ESD箝位水平，这些器件作为具有希望特性引脚的各种ESD保护箝位的功能模块。第5章描述ESD网络设计的概要。它采用不同的ESD箝位方法，在所有集成电路引脚之间“装配”ESD电源电路。ESD网络提供不同引脚结合之间的ESD路径，在模拟电路的情形，它不仅包括ESD引脚焊盘部分，也包括内部的功能电路元件。这一章是模拟电路实际ESD设计的主要参考，这一部分内容在第6章及第7章进一步扩充到信号路径及电源模拟电路。第6章的重点是信号路径模拟应用的ESD保护。它包含精炼的处理子模块层次ESD的基本内容。本章选定高速、精密放大器，接口应用以及数字-模拟转换器作为信号路径电路和产品的代表。第7章的内容是各种电源管理产品。对于模拟电路设计讨论的是集成电源装置、控制器、光管理部件以及LED驱动器中DC-DC转换器的一些例子。最后的第8章，重点介绍系统级的ESD设计及分离元件的ESD考虑，本章的主要的内容是实现片上系统级ESD保护。由于它是ESD设计中一个相当新的课题，因此本章同第2章描述的来自文献的ESD内容相比，包含更多易于理解的引导性内容。
本书的意图是想提供一个机会，使读者不仅能够学习到本书的内容，而且也能够通过仿真例子更深刻地认识所涉及的学科。本书每一节都给出直接同本节主题相关的一组仿真例子，这些例子并非仿真结果的简单描述，而是使读者有一个实践的机会，可以用交互方式学习仿真结果并在试验的过程中改变仿真参数，从而理解仿真例子。同时，仿真软件的使用并不要求在工艺计算机辅助设计（TCAD）领域有任何高超的技巧。本书的的内容同数值仿真经验的结合，可以提供其他地方难以获得的专业知识。本书将商用混合仿真软件同Angstrom公司的设计软件结合成为一个整体。DECIMMTM（器件电路混合模式）仿真器及补充到本书的仿真例子，可以从www.analogesd.com网站下载得到。本书的作者们及DECIMMTM 仿真器的开发者们相信，新工具的交互性质将允许任何的电气工程师或电路设计师们能成功地进行他们自己的仿真。虽然免费的仿真版本同完全的仿真版本相比有某些限制，但是免费版本比起作为要掌握本书主题内容不可缺少的功能而言，其功能更多。然而，不想考虑仿真优点或者想推迟实践的读者，可以将本书作为一本正规的技术教科书来阅读。本书的整体内容，同在每一章末尾给出的仿真例子绝对是相对无关的。
本书既适合于从事电力电子系统中模拟电路设计的科技人员作为一本实用的工具书，也可以作为一般专门从事模拟集成电路设计的科技人员作为一本重要的参考书，同时它还可以作为相关专业的大学生及研究生作为一本教科书。
注：在一个月以内如一次购买10本以上者，可被推荐至国防工业出版社打六五折直购（本书原价79元）。
中国科学院微电子研究所 中国科学院半导体研究所 刘忠立
ESD（静电放电）是集成电路设计中最重要的可靠性问题之一。在集成电路总的失效中，约有40%的集成电路失效是同ESD/EOS(电学应力)引起的失效有关的。为了设计高可靠性的集成电路，必须在设计中考虑ESD的保护问题。
随着半导体器件及集成电路的的不断发展，在ESD的保护方面进行了大量的研究。目前，在数字电路的ESD保护方面，已取得了很多的研究成果，而且也出现了一些系统描述ESD保护方法的专著。但是，对于模拟集成电路的ESD保护，由于其信号的复杂信及对器件损伤有更强的约束，ESD保护的设计要困难得多。至今仍缺乏一本专门针对模拟电路保护方法的专著，而在实际工作中，大量的科技工作者对这样的专著的需求却是十分的迫切。
“模拟电路的ESD设计”，正是鉴于上述理由而专门为我国从事模拟电路及混合电路设计的科技人员出版的（国防工业出版社，刘忠立等译，2014年6月近期上市）。本书原著由美国国家半导体公司的Vladislav A.Vashchenko 及Angstrom公司的Andrei Shibkov所著，书名为“ESD Desigh for Analog Circuits”，2010年由Springer出版社出版。为了使感兴趣的读者对本书产生兴趣，下面对本书的内容作较详细的介绍。
模拟电路的ESD设计是一个多样化及跨学科的领域，它包含CMOS、BiCMOS及BCD技术在内的强非线性区中难度很高的半导体物理知识，也包含产品应用条件及技术指标约束下模拟电路设计的专门知识。因而，本书的目标在于要选择合适深度的内容，以使读者在成功的ESD设计中有实际的帮助，同时在应用时也感到知识够用。本书按ESD设计必需的半导体器件、ESD保护网络、各种电路的ESD设计及系统ESD设计考虑来划分层次。
具体来说，本书第1章给出基本半导体结构p-n、p-i-n、n-p-n、p-n-p、p-n-p-n中的电导过程的基本知识。采用容易理解又较为简单独立仿真支持的唯像方法，来描述这些结构的物理过程。第2章介绍基本结构电导调制的内容，为理解标准器件脉冲安全工作区（SOA）及ESD器件快返回工作模式提供必要的基础知识。第3章给出CMOS、BiCMOS、BCD、SOI和SiGe工艺技术中主要典型集成元件的脉冲SOA，并重点考虑这些结构中形成的寄生器件。脉冲SOA的理解对给定电路引脚形成的所谓ESD保护窗口非常重要。第4章涉及第3章描述的ESD器件ESD箝位水平，这些器件作为具有希望特性引脚的各种ESD保护箝位的功能模块。第5章描述ESD网络设计的概要。它采用不同的ESD箝位方法，在所有集成电路引脚之间“装配”ESD电源电路。ESD网络提供不同引脚结合之间的ESD路径，在模拟电路的情形，它不仅包括ESD引脚焊盘部分，也包括内部的功能电路元件。这一章是模拟电路实际ESD设计的主要参考，这一部分内容在第6章及第7章进一步扩充到信号路径及电源模拟电路。第6章的重点是信号路径模拟应用的ESD保护。它包含精炼的处理子模块层次ESD的基本内容。本章选定高速、精密放大器，接口应用以及数字-模拟转换器作为信号路径电路和产品的代表。第7章的内容是各种电源管理产品。对于模拟电路设计讨论的是集成电源装置、控制器、光管理部件以及LED驱动器中DC-DC转换器的一些例子。最后的第8章，重点介绍系统级的ESD设计及分离元件的ESD考虑，本章的主要的内容是实现片上系统级ESD保护。由于它是ESD设计中一个相当新的课题，因此本章同第2章描述的来自文献的ESD内容相比，包含更多易于理解的引导性内容。
本书的意图是想提供一个机会，使读者不仅能够学习到本书的内容，而且也能够通过仿真例子更深刻地认识所涉及的学科。本书每一节都给出直接同本节主题相关的一组仿真例子，这些例子并非仿真结果的简单描述，而是使读者有一个实践的机会，可以用交互方式学习仿真结果并在试验的过程中改变仿真参数，从而理解仿真例子。同时，仿真软件的使用并不要求在工艺计算机辅助设计（TCAD）领域有任何高超的技巧。本书的的内容同数值仿真经验的结合，可以提供其他地方难以获得的专业知识。本书将商用混合仿真软件同Angstrom公司的设计软件结合成为一个整体。DECIMMTM（器件电路混合模式）仿真器及补充到本书的仿真例子，可以从www.analogesd.com网站下载得到。本书的作者们及DECIMMTM 仿真器的开发者们相信，新工具的交互性质将允许任何的电气工程师或电路设计师们能成功地进行他们自己的仿真。虽然免费的仿真版本同完全的仿真版本相比有某些限制，但是免费版本比起作为要掌握本书主题内容不可缺少的功能而言，其功能更多。然而，不想考虑仿真优点或者想推迟实践的读者，可以将本书作为一本正规的技术教科书来阅读。本书的整体内容，同在每一章末尾给出的仿真例子绝对是相对无关的。
本书既适合于从事电力电子系统中模拟电路设计的科技人员作为一本实用的工具书，也可以作为一般专门从事模拟集成电路设计的科技人员作为一本重要的参考书，同时它还可以作为相关专业的大学生及研究生作为一本教科书。
注：在一个月以内如一次购买10本以上者，可被推荐至国防工业出版社打六五折直购（本书原价79元）。