I/O GGNMOS ESD 什么情况需要加保护环？

gan_punk

如题，本人对于多子以及少子保护环的应用经验较少，项目中有时候没有十足的把握去做保护环的推荐



常用的IO ESD结构是GGNMOS，由于IO pin 在实际应用中有可能存在甩负的风险，所以需要去好好考虑LU风险以及少子注入问题
我个人认为，如果GGNMOS本身是NBL结构且NBL接GND，那么本身这个NBL/DNW就是一个较好的少子保护环，但是我不确定是否足以应对上述提到的风险；之前项目中没有加额外的保护环，也没有出现什么问题
如果GGNMOS是直接做在psub上的，我认为是需要加guard ring的，最好的guard ring就是NBL/DNW结构，该结构相比于Ntap之类的保护环更深，可以做到有效的隔离。

之前有人跟我提到过，在实际应用中容易甩负的IO pin需要加guard ring，但是我认为所有的IO pin都会做LU测试，都会有甩负的情况啊，那不是所有的都需要加guard ring吗？
还有，对于IO pin GGNMOS这种ESD器件常用的guard ring做法是什么？经验尚浅，还请大佬告知一二


补充：目前我接触的都是BCD工艺，电压等级24~40V

Laip

NBL接GND?

gan_punk

Laip 发表于 2024-7-8 17:03
NBL接GND?

是的，NBL要么接GGNMOS的drain，要么接GND，或者串电阻接到VDD，但是这个电阻不确定接多大合适才可以保证寄生NPN不坏

Laip

gan_punk 发表于 2024-7-9 14:18
是的，NBL要么接GGNMOS的drain，要么接GND，或者串电阻接到VDD，但是这个电阻不确定接多大合适才可以保证 ...

我怎么觉得你自带的NBL应该接VDD啊，自带得是iso-ring吗？

Laip

Laip 发表于 2024-7-9 15:22
我怎么觉得你自带的NBL应该接VDD啊，自带得是iso-ring吗？

你如果要加GR环，也是需要将NBL环抬到高电位才行吧，不然你低电位，PNP不就没作用吗

gan_punk

Laip 发表于 2024-7-9 15:22
我怎么觉得你自带的NBL应该接VDD啊，自带得是iso-ring吗？

如果自带的NBL接VDD，那么drain-bulk-NBL的这个NPN怎么解决？pin到VDD打ESD的时候这个寄生的NPN会不会有问题

gan_punk

Laip 发表于 2024-7-9 15:24
你如果要加GR环，也是需要将NBL环抬到高电位才行吧，不然你低电位，PNP不就没作用吗
...

肯定是接高电位最好，但是自带的NBL不敢接VDD嘛，外面再加NBL/DNW GR可以接VDD

你说的PNP没作用了是指哪个PNP

Laip

gan_punk 发表于 2024-7-9 16:17
如果自带的NBL接VDD，那么drain-bulk-NBL的这个NPN怎么解决？pin到VDD打ESD的时候这个寄生的NPN会不会有 ...

你管子自带的NBL是埋层，用来隔离期间与衬底的间距的，在BULK与NBL之间还有一个P的外延的。如果NBL拉GND电位，寄生的二极管不就是截至吗。我感觉要接VDD才行，让二极管反偏，阻止空穴流向NBL，产生漏电流。不过这是我个人理解

Laip

gan_punk 发表于 2024-7-9 16:21
肯定是接高电位最好，但是自带的NBL不敢接VDD嘛，外面再加NBL/DNW GR可以接VDD

你说的PNP没作用了是指哪 ...

就是你管子的P-EPI与NBL的寄生二极管

gan_punk

Laip 发表于 2024-7-9 16:27
你管子自带的NBL是埋层，用来隔离期间与衬底的间距的，在BULK与NBL之间还有一个P的外延的。如果NBL拉GND ...

你说的P-epi是vertical的，NBL肯定是接高电位吸收少子效果最好，但是，还是那个问题，寄生的NPN怎么处理？我没试过，担心出问题的