發(fā)布時間：2018-06-01 01:48

  本文選題：等離子顯示器 + 靜電放電保護　； 參考：《電子科技大學》2014年碩士論文

【摘要】：本文主要研究等離子顯示器(Plasma Display Panel,PDP)驅(qū)動電路輸出端的靜電保護(Electro-Static discharge,ESD)問題,屬于高壓靜電防護設(shè)計領(lǐng)域,在芯片生產(chǎn)、測試等過程中會遭受靜電放電損傷,而且高壓器件的靜電防護能力較弱,因此,靜電防護設(shè)計存在重大意義。本論文的靜電放電保護設(shè)計主要有三方面內(nèi)容。(1)首先針對四種基本靜電防護器件進行器件設(shè)計和工藝仿真,然后交于foundry流片,并進行了傳輸線脈沖(Transmission line pulse,TLP)測試。測試結(jié)果顯示TLP測試和工藝仿真之間有良好的對應(yīng)關(guān)系,其中LIGBT器件的全芯片靜電防護能力最強,HBM可以達到6KV以上,同時設(shè)計者還發(fā)現(xiàn)器件的靜電放電保護能力和防閂鎖能力存在矛盾。(2)設(shè)計者又重點優(yōu)化了LIGBT器件的結(jié)構(gòu)參數(shù)來最大程度的提高其靜電放電能力,該優(yōu)化的主要思路為減短靜電放電電流路徑,從而降低其靜電放電時的導(dǎo)通電阻,盡量降低產(chǎn)生的熱量,從而保護器件不受損毀,該針對器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化一定程度改善了器件的抗靜電放電能力,但未根本解決器件泄放電流能力和閂鎖矛盾。(3)另一種設(shè)計思路是選擇性觸發(fā)寄生Silicon Controlled Rectifier(SCR)結(jié)構(gòu)和PNP結(jié)構(gòu)。其具體設(shè)計方案為用一個開關(guān)管來選擇性控制靜電放電能力強的SCR開啟還是抗閂鎖能力強的PNP開啟,開關(guān)管用低壓N-Mental-Oxide-Semiconductor(NMOS)來實現(xiàn),針對該方案設(shè)計提出幾種具體的實施方案,通過仿真來看基本能很好的滿足設(shè)計要求,從根本上解決了器件的靜電放電能力和抗閂鎖能力的不可調(diào)和矛盾,但需進一步進行流片和TLP測試驗證。綜上所述,LIGBT器件經(jīng)過優(yōu)化可以很好的滿足設(shè)計要求,同時新提出的選擇性觸發(fā)SCR和PNP結(jié)構(gòu)也經(jīng)仿真驗證其能很好的解決靜電防護能力和抗閂鎖能力的矛盾。
[Abstract]:In this paper, the problem of electrostatic protection Electro-Static charge ESD (ESD) in the output of plasma Display panel (PDP) drive circuit of plasma display is studied. It belongs to the field of high voltage electrostatic protection design, and it will be damaged by electrostatic discharge in the process of chip production and testing. And the electrostatic protection ability of high voltage device is weak, therefore, electrostatic protection design has great significance. In this paper, there are three main aspects in the design of electrostatic discharge protection. Firstly, the device design and process simulation of four basic electrostatic protection devices are carried out. Then, the device design and process simulation are carried out on the foundry wafer, and the transmission line pulse transmission line pulsetrain (TLP) test is carried out. The test results show that there is a good correspondence between the TLP test and the process simulation, and the LIGBT device has the strongest full chip electrostatic protection capability, and the 6KV can reach above. At the same time, the designer also found that there is a contradiction between the protection ability of electrostatic discharge and the anti-latch ability of the device. (2) the designer also optimizes the structural parameters of the LIGBT device to maximize its electrostatic discharge capability. The main idea of this optimization is to reduce the current path of electrostatic discharge, so as to reduce the on-resistance of electrostatic discharge, reduce the heat produced, and protect the device from damage. The optimization of the device structure improves the antistatic discharge ability of the device to a certain extent, but it does not fundamentally solve the problem of leakage current and latch contradiction. Another design idea is selective trigger parasitic Silicon Controlled Rectifier (SCR) structure and PNP structure. The specific design scheme is to use a switch tube to selectively control the SCR opening with strong electrostatic discharge capability or PNP with strong latch resistance, and to realize the switch tube with low-voltage N-Mental-Oxide-Semisher NMOSs. Several concrete implementation schemes are put forward for the design of this scheme. The simulation results show that it can meet the design requirements very well and solve the irreconcilable contradiction between the electrostatic discharge ability and the anti-latch ability of the device fundamentally, but it needs to be further verified by the flow sheet and TLP test. In conclusion, the optimized LIGBT devices can meet the design requirements well, and the new selective trigger SCR and PNP structures can solve the contradiction between the electrostatic protection ability and the anti-latch ability through simulation.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN873.94

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本文編號：1962407