靜電放電（Electrostatic Discharge,ESD）存在于日常生活和工業(yè)生產中,會導致集成電路功能損壞、金屬熔斷以及柵氧層擊穿,對集成電路工業(yè)生產造成了嚴重損害。ESD產生的方式種類繁多,例如摩擦、接觸以及電磁感應等,而ESD的特點則包含了高電壓、低電量和瞬時性。ESD在半導體產業(yè)的生產、封裝、運輸和使用的過程中,極易發(fā)生ESD事件,這是導致芯片損壞功能失效的重要原因。首先,本文對ESD的研究背景、發(fā)展態(tài)勢、物理模型、測試模型做了簡要介紹,并介紹了ESD防護中常用的四種基本器件,簡述了它們的ESD防護原理和魯棒性。此外,通過SCR類保護器件的介紹可知,SCR器件具有最高的單位面積魯棒性。因此,本文將以SCR器件作為研究對象,進行其魯棒性提高的研究工作。研究工作分為電熱仿真模擬和流片測試分析兩個部分進行。電熱仿真模擬是通過器件電性能和熱性能混合仿真來分析影響SCR器件的魯棒性的具體原因和關鍵參數(shù)。文章中,對常用的LVTSCR（低電壓觸發(fā)SCR）進行電熱仿真驗證,通過對其關鍵工作點的電場分布、電流分布和溫度分布的仿真圖的提取和分析,找出了LVTSCR的熱失效的具體位置和影響因... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

產品失效因素的統(tǒng)計情況（a）美國國家半導體公司（b）德州儀器公司

ESD設計窗口

電子科技大學碩士學位論文6Pulse,TLP）便是漸進式測試的一種，而IEC測試則屬于通用性測試。此外，由于芯片引腳眾多，所以在本小結最后介紹了靜電放電的測試組合，以便減少測試時間。1.4.1人體模型人體模型（Human-Body-Model，HBM）是ESD事件中最為常見的一種ESD測試模型。在人體帶有電荷的情況下，一旦觸碰到芯片的管腳，人體上的電荷就會轉移到芯片上，當芯片管腳接地時，芯片中積累的電荷就會對地進行放電[4]。目前，對于HBM測試標準，采用的是ESDA在標準中給出的如圖1-4所示的等效電路模型[5]。人體具有一定的電容、電阻和電感，人體電容用來描述，等效為100pF；人體電阻用表示，等效為1500歐姆；人體電感則用來表示，為8μH。當開關S1與左邊電阻R0相接時表示人體積累電荷的充電過程。開關S1與右側相接時則表示人體與芯片接觸，對芯片放電的過程。圖1-4人體放電模型等效電路圖HBM模型中，ESD脈沖的上升沿大約為2~10ns，衰減時間范圍在130~170ns之間。對于ESD防護常用的2KVHBMESD標準而言，其電流峰值在1.20~1.48A之間。除此之外，人體模型中的等效電容、等效電阻以及等效電感這些參數(shù)外還包括封裝后芯片引腳和鍵合線上的等效物理參數(shù)。圖1-5人體放電模型測試波形示意圖R0CESDRESDHVsupplyS1DUTABLESD

【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于高壓ESD防護的高維持電流SCR器件[J]. 肖家木,喬明,齊釗,梁龍飛,曹厚華.  電子與封裝. 2019(05)

博士論文
[1]先進工藝下集成電路的靜電放電防護設計及其可靠性研究[D]. 馬飛.浙江大學 2014

碩士論文
[1]集成電路的典型ESD防護設計研究[D]. 俞志輝.浙江大學 2016



本文編號：3141969