将汽车IC中的闩锁敏感度降至最低

图4显示另一个有问题布线的例子，其中较小簇的数字逻辑布设在近邻高压I/O单元处。图中显示物理上最接近垫片(pad)的标准单元门已经被驱动至闩锁并且被损坏。在随后的修改中，逻辑被移至更远，但仅在应用了保护条时器件才会通过闩锁。物理隔离并不会确保闩锁免疫。互补保护环有必要恰当地汇集由I/O注入的少数载流子和多数载流子。

其它考虑

外延起动材料的使用已经成为降低闩锁敏感度的一个非常流行的选择。本质上讲，轻微掺杂质的外延层为IC提供高质量硅片，而较多掺杂质的衬底则从工作的器件区域吸收杂散电流。轻微掺杂质的外延层和较多掺杂质的衬底形成的结提供内置场，将多数载流子引导至衬底，注入的少数载流子也反射回外延层。结合的影响就是使保护环更加有效。

最后，ESD保护结构会影响闩锁性能。简单的二极管结能够分流可能造成潜在有害的电流。这会增加给定输出拓扑结构的闩锁免疫性。相反，具备双极特性的 ESD保护结构(如骤回或SCR结构)可能拥有低至足以被闩锁应力触发的维持电流。因此，必须注意确保ESD结构在合理的过应力状况期间不工作。

结论

汽车工业中存在的严格元件认证程序要求芯片设计人员从项目的最早阶段就可恰当地解决闩锁故障方面的潜在问题。未能满足特定的免疫性要求，可能导致延迟或重新开始的设计工作，这将会使成本更为高昂。

第一步的分析能够预测闩锁阈值，而这应针对创建片外连接的任何晶体管而进行。配备这方面的基础信息，设计人员就能够运用最佳的布线惯例来减轻闩锁敏感性。单独对晶体管进行物理隔离并不足以满足AEC-Q-100或JEDEC闩锁标准，虽然起始材料的选择将影响器件对闩锁的敏感度。建议设计人员在考虑闩锁的同时也采取措施确保ESD免疫性，增强ESD保护措施，而非削弱闩锁免疫性。