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请教一个版图走线中电流密度的问题?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
在版图中走线,如果走直流,允许的最大电流密度是1mA/um,那么经验上走交流对应的最大电流密度是多少?
PS:偶正在做的是一个PA,交流电流值很大,接近直流的电流!
谢谢!

10 ~ 20X of DC current.

据我了解所谓的最大电流密度规则是指在某个温度下(一般是110度)持续走这么多电流可以保证多少年金属线不断。并非指最大电流耐受能力

We are talking about "Electron Migration", and typically there are three design specs: DC, AC & RMS at different temperature.

Hi, ulsi123, how about transient current for huge fanout digital buffer?
It is another "Electron Migration" issue?
Thanks alot for your help.

对,我的表达有些问题;
一般的PDK中,也只提到一个推荐设计者用的电流密度(一般设计只要不超过这个值就ok了,所以就加了个最大……)。
我的问题也就是,怎么在这个推荐的直流电流密度基础上,折算出推荐的交流电流密度。
3# kimi_cxl

Yes,but now what puzzle me is that the GSMConly recommend DC current density. So how can I convert it to the AC current density?

4# ulsi123

3Q3Q!
2# ulsi123

显然,这个跟AC频率有关,也跟AC较大尖峰电流部分在一个周期内占的比重有关,AC频率越大,比重越大,
即动太电流的RMS较大,需要走更宽的线,一些工艺的PDK有相应推荐的公式。还有些经验系数。
没有的话,1mA AC 电流走 1/4 1mA DC 的线宽,差不多了。
个人浅见,,

诚然,许多工艺文件中并没有都给出AC、DC、RMS的设计规格,但最新的一些工艺,如90nm、65nm等等,好的FAB都会提供所有条件下的electron migration的设计参考规格。早先的一些paper,如 http://www.eecs.berkeley.edu/~hu ... CNF/HuC_CNF_202.pdf 就已对这些方面做了不少的研究。从中可以看出,AC要比DC承受的电流密度大很多倍,有人甚至说AC情况下不存在electron migration的问题,当然,还是保守起见为好。另外,其实electron migration跟走线的长度有关,有的FAB甚至会给出不同线长下的AC、DC、RMC的规格。

恩,对,这些paper认为在交流下,电迁移有一个相向的补偿,最后将电迁移给抵消了,当然这些只是在理论上和某些特定频率和幅度的AC信号,不具备普适性……

nu zan ulsi123

可以换算为直流电流,芯片可以支持的峰值电流密度很高的,由于电流集边效应,只要加了足够的slot就可以了。

个人愚见,现在都是铜工艺,基本不存在电迁移的问题了,你只要考虑最大电流的承受能力就行了,望大虾指教,不知道本人理解对不对?

电迁移的问题广泛存在于铝和铜的工艺中(http://en.wikipedia.org/wiki/Electromigration ),其实,像45nm、65nm等的铜工艺中,也只有最上面的少数几层金属层为铜合金,其他的均为铝合金。

最大的电流承受能力不就是对应于电迁移么?
如果没有电迁移,应该就不存在考虑电流的承受能力了吧!
个人理解……
14# ccp106

可以用工具计算.

我看有的是按交流的RMS给的线宽的,我也被这个问题困扰

同学习!

那我如果要过1A的直流电流怎么办呢?按照1mA/um的话,我要画1000um ,不大现实吧?

AC 10~20X

个人愚见
首先 有效值 只是针对电阻的热效应等效出来的虚拟概念,这里用交流的RMS来估算应该不合适;
其次,一般的瞬态交流信号可分解出直流和叠加在该直流值上的交流值,那对金属而言,其电迁徙的能力
对应的是直流电流,我们只需再在该直流电流值的基础上留余量。 比如对于纯正弦波这类正负幅值对称的波形其直流是其绝对平均值 ~

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