微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 研发问答 > 微电子和IC设计 > IC版图设计交流 > MOS管结构的ESD是怎样起作用保护的?

MOS管结构的ESD是怎样起作用保护的?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
MOS管结构的ESD是怎样起作用保护的?或者说是怎样工作的呢?

mos管做ESD,最简单常见的应该就是ggmos和gcmos,
grounded-gate mos利用寄生bjt提供一个低阻抗路径;
gate-coupled mos利用RC clamp,使mos形成的D到S的直接路径.

能说说这两种的优缺点吗?还有对于第二种,负ESD时是I/O对GND直接导通的。正ESD时是直接反向击穿对GND通路,还是经过I/O到vcc通路再经vcc/gnd ESD通路呢?

优缺点我是这样理解的,不一定对,仅供参考:
gcmos利用rc clamp直接channel导ESD,至于会不会snapback通流要看rc值,具体数值我也不是特别清楚,ESD保护效果比ggmos好,但是要看被保护的对象,对于power pad,一般近似为DC讯号,gcmos做protection不会通过电容耦合开启,所以不会影响电路性能;
ggmos还会用在不同power ground情况下的pin protection,pin信号如果有交流成分,gcnmos会被开启从而影响输入信号,ggmos就不会出线这种情况。
第二个关于ESD怎么保护的,你还是在论坛里搜ESD资料吧,总比我瞎扯的清楚.

钳位电压吧

对mos ESD了解不多,谢谢!
esd怎么保护大概是了解的,第二个问题我其实是想问vcc对gnd的esd管和I/O对gnd(或vcc)esd管是不是不一样的,比如vcc对gnd通路是否更易导通,我上次做个测试版I/O对vcc是不做esd通路的,看了之前其它项目对gnd对vcc都做esd的

mos作ESD效果不好 防不了幾KV

gcmos利用电容耦合,可以降低导通电压,但是在高频芯片中很容易被误触发,vcc跟地之间很多用gcmos,I/O跟vcc之间当然是做了ESD比没做好

路过~

飘过!

说白了,ESD要在面积 对功能电路的影响对各种模式放电情况的了解的基础上,全芯片来考虑的,不仅与实际的ESD器件有关,还与ESD网络密切相关

高频里哪些过程会让RC——clamp误出发呢?

Still need more explaination related ggmos

Mingdao ker的文里面好像说RC参数要在0.1ns-1us之间。
不过浪涌会怎样呢?

我也有个疑问求分析,说案例吧:芯片由于面积的原因,vcc只能放一个pad,放了两个esd在不同的地方(当然esd的vcc是接io ring),esd是ok的,但把两个esd放在相同的地方,就esd有问题,这怎么分析,他是先esd电路生效再到vcc吗?

受教了

这个问题有趣,放在相同地方和不同地方,距离vcc各有多远距离?esd是IO对电源正电压还是负电压挂的?

.GGNMOS和GCNMOS的差别和优缺点
GC的优势在于能够比GG更快地响应transient,在较短时间内进入snapback, 用来改善 GGNMOS 无法 uniform turn-on 的缺点。GGNMOS由于通常面积较大,需要多finger结构,而其触发机理是由寄生NPN晶体管导通而进入snapback区域的,所以,其多finger由于基极电阻差异极可能导致不同时导通;而GCNMOS是用电压的上升时间来判断正常上电和ESD冲击的,RC具有延迟效果,所以,其NMOS不会存在多finger不同时导通的问题,但是gcnmos rc 大小设置不合理,也可能引起只有表面导通,需要的面积未必更小。
同样的NMOS的尺寸情况下,对比GCNMOS,GGNMOS两种结构对比:
1)GC当然费面积。
2)ESD脉冲来时,GCNMOS的耦合会比GGNMOS(Cgd的寄生电容<外部加的Cap)的快,而且GCNMOS的耦合电压会高,栅极上有电压,沟道会有一定的电流流到衬底,从而较低的Vt1就能使寄生NPN开启,衬底泄放ESD。
3)但要控制好GCNMOS的Cap大小,若GCNMOS的强耦合使NMOS的栅极电压过高>Vth时,NMOS将导通,ESD 2KV,等效有1.33mA的电流通过NMOS沟道泄放很容易就烧坏,故GCNMOS需足够的面积,要不然效果更差。
4)要付出的代价是, 在进入snapback region前, 有部份的ESD current会走 NMOS gate下的surface channel,在寄生的 lateral BJT 启动前,NMOS的 surface channel 必需先顶住,不可以被烧毁. 因会 surface channel 很浅,需足够的散热面积以避免被烧毁, 所以唯有加大 width 一途,这也就是为何GCNMOS 一般必需使用较大size的原因。

飘过~\(≧▽≦)/~啦啦啦

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top