芯片级ESD静电防护结构选型指南 · 课程目录

ESD基础概念物理机制

静电放电物理机制、芯片级失效模式、威胁等级划分

ESD测试模型 HBM·CDM

人体模型(HBM)、机器模型(MM)、充电器件模型(CDM)、IEC 61000-4-2

ESD保护结构概述主流结构

二极管、GGNMOS、SCR、GCNMOS、LVTSCR原理与特点

二极管型ESD结构选型设计

P+/N阱、N+/P衬底、齐纳二极管、二极管串选型要点

GGNMOS结构 Snapback

栅极接地NMOS、触发/维持电压、回滞特性分析

SCR结构闩锁效应

硅控整流器闩锁原理、触发机制、维持电流、I/O与电源钳位

GCNMOS与LVTSCR 触发调节

栅极耦合NMOS、低压触发SCR、结构差异与触发电压调节

电源钳位ESD结构 RC/BJT

RC触发、二极管串、基于BJT的电源钳位设计

I/O引脚ESD保护双向/差分

双向I/O、施密特触发、开漏输出、差分对保护策略

射频(RF)引脚ESD 低电容

低电容ESD、分布式保护、射频性能折中

高速数字引脚ESD T-Coil

低寄生电容、T-Coil辅助ESD、有源钳位技术

模拟引脚ESD保护低漏电

高精度挑战、低漏电流结构、匹配性保护设计

多电源域ESD保护跨域隔离

跨电源域设计、电平转换器保护、电源域隔离策略

全芯片ESD保护策略全局网络

VDD-VSS全局保护、总线结构、衬底耦合效应

ESD版图设计规则镇流电阻

接触孔间距、金属线宽、有源区尺寸、镇流电阻版图实现

ESD注入与工艺集成 CMOS兼容

ESD注入层、掩模层次、与标准CMOS工艺兼容性

ESD仿真与建模 TCAD/SPICE

TCAD仿真、紧凑模型、SPICE级ESD仿真方法

TLP测试技术 I-V曲线

传输线脉冲测试原理、I-V曲线解读、失效点判定

HBM测试与失效分析 EMMI

HBM测试流程、失效定位技术(EMMI、OBIRCH、TIVA)

CDM测试与失效分析栅氧损伤

CDM特殊性、Vfwd/Vrev失效、栅氧损伤分析

ESD设计窗口 Vt1·Vh·It2

触发电压Vt1、维持电压Vh、失效电流It2约束关系

低电压工艺ESD FinFET

28nm以下先进工艺挑战、FinFET器件ESD特性

高压工艺ESD设计 BCD/LDMOS

BCD工艺、LDMOS器件保护、SOI特殊考虑

ESD与闩锁效应 Guard Ring

闩锁机理、ESD触发预防、Guard Ring设计

ESD与EMC 系统级

电磁兼容影响、系统级防护、PCB协同设计

ESD保护结构选型流程决策树

工艺节点、工作电压、应用场景选型决策树

应用案例1：消费电子 SoC

SoC、应用处理器ESD保护方案

应用案例2：汽车电子 CAN/LIN

CAN/LIN收发器、电源管理ESD保护方案

应用案例3：高速接口 USB/HDMI

USB3.0/4.0、HDMI、PCIe ESD保护方案

ESD设计未来趋势 AI辅助

新兴2D材料、片上ESD监测、AI辅助优化设计