IC ESD测试问题请教专业人士

jiangbing1975

这里有一个问题向专业人士请教。

下图为ALL to AGND(+)的ESD测试case示意图。这里假设只有图中画红叉的那个NMOS在DVCC to AGND（+）的测试中被损坏，其他测试case未造成任何其它器件损伤。

ESD测试示意图

当ESD正脉冲对除了AGND pin外都打一遍后，再对各个pin测量IV特性。

当测DVCC的IV特性时，AVCC、AGND、DGND全部接“地”，然后在DVCC上加正负电压，测试DVCC上的电流。由于图中画红叉的那个NMOS被击穿，因此DVCC的IV特性必然不同于测试ESD之间的IV特性，因此我们说DVCC pin未能通过ESD测试。

现在的问题是当我们测DGND的IV特性时，是不是AVCC、AGND、DVCC全部接“地”，然后在DGND上加正负电压，测试DGND上的电流。同样由于图中画红叉的那个NMOS被击穿，因此DGND的IV特性必然不同于测试ESD之间的IV特性，难道我们也说DGND pin也未能通过ESD测试吗？这显然和我们的假设相矛盾。

由于我对ESD测试的流程不是很清楚，因此上面的描述是否不符合实际的测试流程。

敬请指正！

andyjackcao

ESD测试组合-GJB548

1),"AVCC、AGND、DGND全部接“地”，"应该是只有AGND接地

2),"因此DVCC的IV特性必然不同于测试ESD之间的IV特性，因此我们说DVCC pin未能通过ESD测试"
    是因为DVCC对AGND测试I-V曲线,在ESD前后发生重大偏移

3),"现在的问题是当我们测DGND的IV特性时，是不是AVCC、AGND、DVCC全部接“地”，"
     A,地对电源做ESD测试,测试地与电源之间的I-V曲线;
     B,地对地做ESD测试,测试地与地之间的I-V曲线

liuxufeishuang

如果说是VDD对GND的问题，那么你们的VDD对GND耐压是？500V？1000V？1500？一则可能是因为这个管子的W/L太小，还有就可能是该管子上电源与地的走线太近造成的！或者NWELL的距离太近造成的！

jiangbing1975

后来请教了专业人士，给出的答复如下，大家可以参考：
假设芯片里具有AGND1、AGND2，DGND，AVCC1，AVCC2，DVCC，一般IO，这里以ALL to AGND1（+）为例说明如下：
第一步对所有的pin先量测一下IV 特性：所有的电源和GND（ 包括AGND1、AGND2，DGND，AVCC1，AVCC2，DVCC）全部接“地”，对一般IO加正反向电压，量测电流(一般MK2 機台default force I 量V如果要force V量I就要特別提出)，如果是对某一电源或者“地”，则是其它剩余的所有电源和GND接“地”，然后对该电源或者GND加正反向电压，测量电流；
第二步对除了了AGND1 pin外，对所有的pin打正ESD脉冲；
第三步对打过正ESD脉冲的芯片所有pin重新量测一下IV特性，方法应该和第一步相同（AGND1也要单独进行IV特性量测吗？此時並不會量AGND1的IV,因為它不是Zap的pin,除非在整個測完後另外单独进行IV特性量测,這也要另外提出有此需求）；
第四步是对比第一步和第三步量测的IV特性，如果某一pin的IV特性偏差前后差别超过30%，即认为该pin ESD fail(這裡是指IV Curve 超過判定標準,依規範定義還必須經過DC參數及功能測試來做最後判定,大部分客戶還是會依IV FAIL 來做分析及改善)。

analogmind

回复 4# jiangbing1975

其实只要量到两个pin间的I-V曲线就可以，因为量测时是加正负双向电压的。所以以哪个pin为参考点量是无所谓的。比如量power pin的IV曲线的时候加正电压是以gnd为参考点，加负电压时就和量gnd pin 时在gnd pin 上加正电压一样。
我认为你举的那个例子应该认为power 和 gnd pin都fail， 因为这两个pin之间的IV曲线和之前不一样。当然一般我们会省略这点，因为打ESD的时候一定是在两个pin之间做的，所以没有必要都提及。

dawang_han

xiaowanzi88

我觉得这里存在设计上的一个问题！
对于DVDD而言，需要靠两个RC Clamp结构实现ESD？
PMOS电容如果存在一定偏差，一个open drain nmos先导通，另外一个后导通。自然挂掉其中一个，如果说是这个open drain nmos抗ESD能力不够，那为什么另外一个同样的结构的nmos不挂？很少看到用两个RC clamp抗VDD对GND的ESD。如果VDD对GND没有其他ESD通路，这样的设计不是Robust的！

mycolee

good sharing!

griffinseu

学习，学习。

pingdandan

每一个RC CLAMP都能挺过ESD，那么加两个会更好