TSMC N12 CDM ESD事件的两级ESD保护的保护电流怎么分析

zhangyang370281

Anihacyo 发表于 2023-11-13 09:10
二级电阻200欧的话，那CDM电流到了二级节点岂不是直接上拉到电源线了？会经过ESD电阻往一级去吗？
...

信号线的二级保护目的并不是泄放CDM电流的主路径，而是在一级泄放路径还未导通前，二级保护先导通防止栅极击穿，等一级保护导通后，电流走的是1级保护的泄放路径。
另外，二级保护的上下拉二极管是和被保护的管子共电共地，当发生跨域CDM事件时，比如被保护管子的衬底电荷通过电源地线流到二级节点，再通过二级节点的信号线流到驱动管所在的电源地上，此电流很小（约十几微A），等到一级保护导通后约５A的CDM大电流通过一级路径从被保护管子电源地流到驱动管所在的电源地上，此时ESD电流旁路了二级保护路径

zhangyang370281

Anihacyo 发表于 2023-11-13 09:16
其实我跟您有一样的问题
HBM情景下说一级ESD作为主要泄放通道，这个能理解。
但是CDM情景下的放点顺序和 ...

一级ESD通路的路径电阻远远小于二级ESD放电通路的电阻，所以CDM电流主要通过１级ESD通路泄放

zhangyang370281

zhangyang370281 发表于 2023-11-13 20:59
一级ESD通路的路径电阻远远小于二级ESD放电通路的电阻，所以CDM电流主要通过１级ESD通路泄放
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另外，发生CDM时，１级ESD通路电流约５Ａ，是一个很大的电流，二级ESD通路存在２００欧姆的电阻保护，电流较小（几十微A量级）

Anihacyo

zhangyang370281 发表于 2023-11-13 21:01
另外，发生CDM时，１级ESD通路电流约５Ａ，是一个很大的电流，二级ESD通路存在２００欧姆的电阻保护，电 ...

还是没看懂为啥一级是主要放电渠道，希望前辈指教（我太菜了）…
根据T家的guide，CDM事件发生时，瞬时电流不是最先到达D3D4中间节点么，他如何突破RESD高阻通路到达一级器件利用一级嗯ESD作为主要路径呀？？
图2是我目前拙略的认识所想象的两条CDM泄放通路，望前辈指点。

zhangyang370281

D3和D4二极管是CDM二级保护二极管，管子尺寸较小，无法作为CDM主要泄放电流通路（否则会烧坏），所以只能和ESD电阻联合使用，起到二级保护作用。CDM电流是通过Primary ESD cell泄放到IO PAD（假如IO PAD接地），Primary ESD cell具有较大的尺寸，可以通过较大的CDM电流，且导通后从VSS到IO PAD的路径电阻很小（远小于信号ESD电阻），所以CDM电流主要通过Primary ESD cell 泄放到外部地

icliupengzhi123

zhangyang370281 发表于 2023-11-15 20:46
D3和D4二极管是CDM二级保护二极管，管子尺寸较小，无法作为CDM主要泄放电流通路（否则会烧坏），所以只能和 ...

“CDM电流是通过Primary ESD cell泄放到IO PAD（假如IO PAD接地），Primary ESD cell具有较大的尺寸，可以通过较大的CDM电流，且导通后从VSS到IO PAD的路径电阻很小（远小于信号ESD电阻），所以CDM电流主要通过Primary ESD cell 泄放到外部地”
    不好意思，没看懂，您的意思是CDM泄放电流，是通过一级保护直接就从pad出去了么，出去了在想通过esd电阻在往里面走，走不进去，是这意思么。假设要被保护的nmos管的衬底，也就是地，和外面esd管子的地不是同一个地呢。
     个人理解不是先汇聚到D3和D4公共节点部分，然后再往外面pad走出去么

zhangyang370281

icliupengzhi123 发表于 2024-12-17 17:23
“CDM电流是通过Primary ESD cell泄放到IO PAD（假如IO PAD接地），Primary ESD cell具有较大的尺寸，可 ...

不是同一个地，需要增加两个Ground间B2B单元，另外不可能汇集到D3/D4，因为D3/D4是二级保护，管子尺寸很，另外不论什么ESD放电，通路都是一级ESD保护电路，二级只是在一级ESD未响应而临时起作用，但是不能持续起作用