ESD 求大牛解惑

TianBian365

      一小公司的有个产品，是消费类的。。。比如户外的流行灯 驱动芯片 因为成本压力。。。只能在die上省省面积来争个一分两分的。。margin 很低。。。由于芯片的通道很多 16个。 ESD 很占面积。。。

      这里有一个问题，关于ESD的。

1. 如果用工艺厂提供的ESD，硕大无比。。。但又无其他选择。。目前用的ESD仍然是他提供的，但是按照耐压估计只有1KV左右。（使用了推荐的一半尺寸，有2kV 降到1KV，风险多大啊？），不知道这个有么有问题？？

2. 关于其中的一个ESD，是 12V的，通过内部电阻分压（7k+5K）+200PF的电容滤波给 5V给内部数字供电，那么这个 12V的power PIN 需要单独的ESD么？ 风险如何。。

3. 我们是这样的，如果客户使用中坏了芯片，我们直接给人家换一颗芯片。。。但是如果fail的太多了。。。很是很糟糕哦的事情。。。

我是做电路的，ESD经验较少，这里请各位有经验的大牛不吝赐教。。。。

TianBian365

如图

ruinsnku

工艺厂提供的ESD是啥器件，尺寸多大啊？比如几百um的ggNMOS？
你们芯片的电源地是怎么给的，是通过芯片周围的IO环还是直接PAD输入？
另外1kV对于你们产品的良率会不会有影响？ 对于这样的低价封装可能封装环境对ESD的要求不能太低，2kV靠谱点。
另外12V电源那个还是要给ESD防护器件比较好。

mikeppq

消费类2KV是必须的，1KV太不靠谱。

winsm

什么工艺的？

TianBian365

就是帮朋友做个产品，如果到了2KV，ldmos的 需要5000u/0.6u ，layout 整个面积到了1W um^2 16个通道太大了

TianBian365

再恢复一下补充：
工艺厂提供的ESD是啥器件，尺寸多大啊？比如几百um的ggNMOS？
A: 是nldmos 高压12V的，》2KV 需要 5000u/0.6u 巨大，因为通道多 15个要用，所以。。。。
你们芯片的电源地是怎么给的，是通过芯片周围的IO环还是直接PAD输入？
A: 地是有地的PIN，然后底线绕芯片一圈。。。

另外1kV对于你们产品的良率会不会有影响？ 对于这样的低价封装可能封装环境对ESD的要求不能太低，2kV靠谱点。

没与专门的ESD用，2kV要是做了，该芯片没有任何盈利。。。
另外12V电源那个还是要给ESD防护器件比较好

A： 12V的可以不要么？ 已经有RC滤波了啊。。。或者仅仅在5V哦那边加5V的 ESD？（其余的都是Ldnmos）

tjuhxz

如果5V电源引脚上有ESD保护单元，那么12V的电源引脚可以省掉ESD保护；厂家提供的器件经过了验证，并不一定是用一半面积就只有一半的ESD保护能力，当然，单独的保护单元可以抗住HBM 2kV的冲击，并不代表能够保护内部电路在2k ESD冲击下不损伤。12V的驱动输出采用LDMOS器件的话，有的结构可以自己保护的。建议还是用代工厂的结构，在进行试验流片时自己做点面积小的单元进行积累。ESD保护对工艺的依赖性很大，一般来讲相同的结构更换工艺时仍然需要进行优化。

math123

LED电流输出的工作电压和ESD都是12V的对吧？量了一下聚积的一个18V输出16通道的LED，ESD面积32um×140um^2

损坏的芯片有做EMI分析确定是ESD的原因吗，是EN SDI SDO等引脚还是16路电流输出引脚ESD损坏啊？

朱立平

回复 2# TianBian365


1.   這個由12V分壓給5V的電路 你們應該用LDO (with large external Cap or without large external Cap) 而不是用電組      這個請你們RD改 可以用(LDO without large external Cap)
2.   只有出pin的PAD才要加ESD (只要出PIN都要加)
3.   不同power domain ESD path也是要用diode string 串起來 (不然PIN to PIN ESD test 你就過不了)

4.   你可以參考substrate trigger 技巧滿不錯的 (我沒有說可以抄喔!!! 我也沒建議你用喔!!! 只能看一看而以喔!!! 照抄是犯法的 要用合法的方式 你自己斟酌研究) 但是那是TSMC的pattern, GGNMOS是滿大的


5.   如果覺得ESD不夠大可以加大ESD電阻 不然你也可以用兩級式結構