功率集成電路的ESD保護(hù)研究.pdf

1、PDP(等離子平板顯示器)驅(qū)動(dòng)芯片是PDP系統(tǒng)不可缺少的組成部分，在整個(gè)。PDP系統(tǒng)的成本中，PDP驅(qū)動(dòng)芯片超過(guò)了1/3，因此保證PDP驅(qū)動(dòng)芯片的性能和可靠性尤其重要。在影響PDP驅(qū)動(dòng)芯片性能和可靠性的因素中有一個(gè)重要的方面就是：ESD(靜電泄放)。由于PDP驅(qū)動(dòng)芯片是一種功率集成電路，為此本課題的研究任務(wù)就是研究功率集成電路中的ESD現(xiàn)象，并根據(jù)功率集成電路的電路結(jié)構(gòu)以及制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)際可行的ESD保護(hù)電路。 本論文分析了功率

2、集成電路的結(jié)構(gòu)以及普通集成電路中的ESD現(xiàn)象和采取的各種ESD保護(hù)電路，并分析了ESD對(duì)功率集成電路各個(gè)部分產(chǎn)生的影響；根據(jù)功率集成電路的結(jié)構(gòu)和制造工藝，并基于普通集成電路的ESD保護(hù)措施，設(shè)計(jì)出了適用于PDP驅(qū)動(dòng)芯片的各部分保護(hù)電路：輸入部分的ESD保護(hù)電路、電源和地之間的ESD保護(hù)電路、高低壓接口電路的ESD處理電路。由于電源和地之間ESD保護(hù)電路的重要性，本論文重點(diǎn)分析了低壓電源和地之間ESD保護(hù)電路的工作原理和各項(xiàng)參數(shù)的影響，詳

3、細(xì)設(shè)計(jì)了保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)和各個(gè)器件參數(shù)，并使用Hspice對(duì)保護(hù)電路中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了模擬；之后給出了另一種電源和地之間ESD保護(hù)電路的設(shè)計(jì)過(guò)程和軟件模擬。本論文使用Tusprem-4和MEDICI模擬了高壓器件在雪崩擊穿之后的電壓、電流和電場(chǎng)分布特性，從而得出高壓器件本身可以承受一定ESD脈沖的結(jié)論。在確定了各個(gè)部分的ESD保護(hù)電路結(jié)構(gòu)后，本論文提出了在ESD保護(hù)電路版圖設(shè)計(jì)上需要注意的幾個(gè)問(wèn)題，并根據(jù)這些注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)出了對(duì)應(yīng)各個(gè)保護(hù)電

4、路的版圖。 本論文所設(shè)計(jì)的ESD保護(hù)電路作為PDP驅(qū)動(dòng)芯片的一部分分別在無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司和上海貝嶺股份有限公司進(jìn)行了數(shù)次流水，并且在芯片封裝后在宜碩(上海)科技有限公司進(jìn)行了ESD測(cè)試。根據(jù)芯片的ESD測(cè)試結(jié)果以及對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析，本論文在ESD保護(hù)電路和版圖上作了進(jìn)一步修改，最終在第二次測(cè)試中基本通過(guò)了全芯片的2KV(人體模式)ESD測(cè)試，芯片部分管腳甚至通過(guò)了4KV(人體模型)ESD測(cè)試；在進(jìn)一步修改之后，相信可以