关于高电压界面的ESD解决方案的分析和介绍

作为国内风起云涌的汽车产业, 由于其zero defect和long life的要求,尤其在苛刻的emi/eos工作特殊环境中,对esd的方案变得更加挑剔。
同时, 更严格的芯片级别和系级别的测试接踵而至,当然这些要求也远远高于普通的hbm和iec61000-4-2 ,另外其他的要求,比如iso,emc,transient latchup 等。
目前, 对于汽车电子这块,工艺主要集中在下面的半导体厂中,当然,根据客户的要求,esd ip fab transfer也是完全可行的,而且time-to-market,性能,cost等方面,都会对客户原先方案有所提升。
接下来, 我们来参考一下给不同客户的解决方案和测试结果:
对于很多客户来讲, 有些产品在系统级对iec61000-4-2有要求, 一般大家都在off chip 上增加tvs器件, 同时,芯片级别也要求比较高的hbm spec。为了减少成本和良率,一方面可以尝试通过on-chip esd来替代低级别的iec61000-4-2的要求(比如小于3-4kv), 如果对iec61000-4-2 有很高要求, 公司也可以进行私人定制,通过on-chip esd的解决方案和验证来帮助客户。下面是一些案例和面积供大家参考。
example: tsmc 180nm bcd – 24v interface
iec 61000-4-2 contact discharge 8kv
area: 37000 um²
example: tsmc 130nm cmos – 3.3v interface
designed for 8kv hbm – area: 2850 um²
scaled to iec 61000-4-2 contact discharge 15kv – area: 18000 um²
example: tsmc 55nm cmos – 1.2v interface
designed for 8kv iec 61000-4-2
area: 15000 um²

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