牛刚

摘要：ESD防护设计对于芯片可靠性来说是非常重要的，在芯片设计初期，就要全面考虑。尤其是在版图面积很大且会产生大ESD电流泄放的情况下，就需要考虑全芯片ESD电流泄放路径最优设计。以确保在发生ESD时，大脉冲电流可以正常泄放 。因此，必须深入研究全芯片ESD保护环的设计。

关键词：集成电路;ESD防护技术;防护应用

近年来芯片技术发展迅速，智能功能不断完善。集成电路设备的体积也明显减少，向微小型设备的过渡。在芯片组成为合格产品之前，必须先进行可靠性测试，ESD是可靠性测试重要的评估项目之一。

一、ESD 产生的原因和放电方式：

按照 ESD 产生原因和放电方式不同，ESD模式主要包含人体放电模式、机器放电模式、元件充电模式这三种。相比于 HBM、MM模式下电荷由外部经 Pin由IC进入内部再由 Pin 输出，CDM 模式中静电电荷由Ic内部经 Pin 向外部泄放。 HBM 等效模型中人体电容为 100pF、人体放电电阻为1.5KΩ;MM 等效模型中等效電容为200pF;CDM等效模型中的等效电容无确定值。

二.ESD防护电路中的设计原则分析

必须确保在芯片正常期间ESD电路不开启，处于关闭状态。这主要是ESD装置触发电压之间的恒定关联，在触发不当时会引起核心电路的某些问题。只有在微电子芯片上发生ESD事件时，保护装置才快速打开，并在极短时间内完成电流泄放。另外，发生相对较快的ESD事件时，例如设备的充电模式。一旦保护电路不立即开启，核心电路将被破坏。

三、集成电路ESD的防护器件

1.电阻。保护装置是集成静电放电主要组成部分。……