SIO ESD架构讨论

沐风彡

最近在做一个SIO的缩面积版本，将ggnmos结构换成正偏二极管结构，如下图：

                               
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目前有三种方案：
1. 二极管和驱动管都使用ESD rule（费面积，但是ESD性能最佳）
2. 二极管使用ESD rule，输出驱动管不使用ESD rule（省面积且可以保证二极管的导通均匀性，但是担心驱动管有ESD风险）
3. 二极管和驱动管都不使用ESD rule（面积和方案2类似，但有导通不均匀的风险）
目前个人倾向使用方案2，因为我设计的驱动管的total wdith有300um，且在二极管和驱动管之间串接了电阻，是可以承受一定的ESD冲击的。但是我担心二极管打了SAB之后导通阻抗增大，导致流到驱动管的ESD电流增大，有烧毁的风险。
有没有大佬有相关的设计经验，赐教一下，万分感谢！

qinyuwenzhu

采用第二种方案不会有问题的

农民赵

二极管没有均匀性的问题，为什么二极管要用SAB这一层

沐风彡

农民赵 发表于 2023-9-8 16:28
二极管没有均匀性的问题，为什么二极管要用SAB这一层

哈哈哈，好问题。
我只看参考的版图上的二极管有SAB，还真没细想过为什么。
1.可能是为了使电流分布更均匀？虽然二极管不存在不均匀导通的问题，但并不代表电流是均匀分布的
2. 增大导通电阻使ESD电流峰值变低，泄放的更平缓

凌一五八

第二种方法可行，，若担心输出驱动管有危险，可以将电阻增大点，同时控制好驱动管到CORE的距离

andyfan

沐风彡 发表于 2023-9-11 11:01
哈哈哈，好问题。
我只看参考的版图上的二极管有SAB，还真没细想过为什么。
1.可能是为了使电流分布更均 ...

一般的ESD保护二极管不需要SAB的，大部分都是那种长条状的。你用的是什么工艺，那种结构的DIODE？

沐风彡

andyfan 发表于 2023-9-14 13:45
一般的ESD保护二极管不需要SAB的，大部分都是那种长条状的。你用的是什么工艺，那种结构的DIODE？
...

打了一下TLP，二极管带不带SAB确实没什么区别，但是我看华虹55工艺的二极管和输出驱动管确实都带SAB了，搞不懂

catherine_xxp

我觉得二极管保护不需要SAB，不管是否是中间先导通的。随着电流增加，电压也是增加的，两遍的二极管肯定会导通的。

沐风彡

catherine_xxp 发表于 2023-10-7 15:30
我觉得二极管保护不需要SAB，不管是否是中间先导通的。随着电流增加，电压也是增加的，两遍的二极管肯定会 ...

从TLP数据上看也是这样的，加不加SAB正向导通能通过的ESD脉冲电流区别不大。