功率集成電路的ESD保護研究.pdf

1、PDP(等離子平板顯示器)驅動芯片是PDP系統(tǒng)不可缺少的組成部分，在整個。PDP系統(tǒng)的成本中，PDP驅動芯片超過了1/3，因此保證PDP驅動芯片的性能和可靠性尤其重要。在影響PDP驅動芯片性能和可靠性的因素中有一個重要的方面就是：ESD(靜電泄放)。由于PDP驅動芯片是一種功率集成電路，為此本課題的研究任務就是研究功率集成電路中的ESD現(xiàn)象，并根據(jù)功率集成電路的電路結構以及制造工藝設計實際可行的ESD保護電路。 本論文分析了功率

2、集成電路的結構以及普通集成電路中的ESD現(xiàn)象和采取的各種ESD保護電路，并分析了ESD對功率集成電路各個部分產(chǎn)生的影響；根據(jù)功率集成電路的結構和制造工藝，并基于普通集成電路的ESD保護措施，設計出了適用于PDP驅動芯片的各部分保護電路：輸入部分的ESD保護電路、電源和地之間的ESD保護電路、高低壓接口電路的ESD處理電路。由于電源和地之間ESD保護電路的重要性，本論文重點分析了低壓電源和地之間ESD保護電路的工作原理和各項參數(shù)的影響，詳

3、細設計了保護電路的結構和各個器件參數(shù)，并使用Hspice對保護電路中的各項參數(shù)進行了模擬；之后給出了另一種電源和地之間ESD保護電路的設計過程和軟件模擬。本論文使用Tusprem-4和MEDICI模擬了高壓器件在雪崩擊穿之后的電壓、電流和電場分布特性，從而得出高壓器件本身可以承受一定ESD脈沖的結論。在確定了各個部分的ESD保護電路結構后，本論文提出了在ESD保護電路版圖設計上需要注意的幾個問題，并根據(jù)這些注意事項設計出了對應各個保護電

4、路的版圖。 本論文所設計的ESD保護電路作為PDP驅動芯片的一部分分別在無錫華潤上華半導體有限公司和上海貝嶺股份有限公司進行了數(shù)次流水，并且在芯片封裝后在宜碩(上海)科技有限公司進行了ESD測試。根據(jù)芯片的ESD測試結果以及對測試結果的分析，本論文在ESD保護電路和版圖上作了進一步修改，最終在第二次測試中基本通過了全芯片的2KV(人體模式)ESD測試，芯片部分管腳甚至通過了4KV(人體模型)ESD測試；在進一步修改之后，相信可以