基于CMOS多功能數(shù)字芯片的ESD保護電路設(shè)計
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考慮到準備流片的多功能數(shù)字芯片要采用CSMC2P2M 0．6μm標準的COMS工藝，在設(shè)計中采用了如圖4所示的ESD保護電路，用一個柵接地的NMOS管和一個柵接VDD的PMOS管共同構(gòu)成輸入ESD保護電路。另外，由于設(shè)計的ESD保護電路的MOS官尺寸大，所以在版圖上畫成多個插指，同時由于保護電路的MOS管尺寸較大，其漏源區(qū)pn結(jié)又可以起到二極管保護作用。圖4所示為設(shè)計采用的ESD保護電路的原理圖和版圖。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/176844.htm
圖5所示為一款多功能數(shù)字芯片的版圖照片和封裝示意圖，表1為管腳對應(yīng)圖。在多功能數(shù)字芯片的設(shè)計中，在輸入端使用了設(shè)計的ESD保護電路，另外，由于所設(shè)計的多功能數(shù)字芯片，在輸出端設(shè)計了尺寸較大的MOS管構(gòu)成的反相器來提高芯片的驅(qū)動能力，這些MOS管的漏區(qū)和襯底形成的pn結(jié)就相當于一個大面積的二極管，可以起到ESD保護作用。因此，一般可不用增加ESD保護器件，但由于需要在芯片流片后首先進行在片測試，所以在芯片的輸出端加上了與輸入端同樣的ESD保護電路。
3 ESD保護電路在流片后的測試情況
圖6所示為流片后的多功能數(shù)字芯片的在片測試波形，由測試波形可以看出，ESD保護電路對多功能數(shù)字芯片起到保護作用。
4 結(jié)束語
系統(tǒng)介紹了ESD保護電路；分析了不同的傳統(tǒng)ESD保護電路的設(shè)計原理和優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，基于CSMC 2P2M 0．6μm標準的COMS工藝，進行ESD保護電路的版圖設(shè)計和驗證，并在一款多功能數(shù)字芯片上應(yīng)用，該芯片參與了MPW計劃進行流片。測試結(jié)果顯示該ESD保護電路能直接應(yīng)用到各種集成電路芯片中。
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