Кто-нибудь сталкивался с такой проблемой: как ввести 5.5 В через IOs в TSMC 0.18u ? Нужно ввсести 5.5 В в чип для зарядник батареи, но даже в высоковольтных IOs из библиотеки TSMC 0.18u шина ESD вроде (согласно документации) должна подключаться к напряжению не более 3.6 В, т.е. вряд ли VDD IO пропустит 5.5 В.

В IO библиотеке может/должен быть так называемый аналоговый пад. В большинстве случаев это просто провод не подключенный к ESD защите (да и никуда не подключенный). Просто провод. Поищите в даташите.

А вот вовсе не факт. Например с той технологией, что я сейчас имею дело, такого пада готового нет. НО! Никто не мешает его сделать самому, убив ESD-защиту, по крайней мере по плюсу питания. А если что и добавив свою, от перенапряжения, из толпы диодов.

Пад без защиты - это скорее тестовый вывод. Коммерческий кристалл без ESD защиты - нонсенс.
Своими силами можно пробовать с вероятностью успеха <30%. Вариант - структура типа зенеровского
диода, подключенного анодом к шине земли. В качестве такой структуры - SCR прибор, диод на основе N-кармана, RESURF NFET все с тем же карманом в стоке.

Защита может быть в том блоке, куда эти 5.5 вольт идут, для 0.18 это явно не особо стандартный блочок. Если оно так, то в самом паде можно обойтись и без нее, хорошенько заэкранировав провод, который пойдет в блок. Если блок не имеет в себе защиты по данному входу, тогда, конечно, надо.

ЗЫ а почему вероятность успеха <30% ? Вроде не слишком сложный узел.

ESD защита в технологиях 0.18 и ниже простой задачей не явлется. Тонкий окисел (если нет
высоковольтной опции) деградирует уже при напряжениях ~4В. Пробои стандартных диодов и соответственно стоковых переходов - на том же уровне. Пороговые напряжения паразитных
транзисторов под 1-м металлом уже могут привести к неожиданностям при 5В:-) Т.е. высоковольтная
защита в этих условиях - уже экзотика, которую редкий кастомер себе может позволить без существенного риска.

Да, в этом вся и проблема. Самому рарработать ESD защиту - гиблое дело, нужны спец симуляторы.

Есть у меня одна идея: для ввода использовать аналоговый пад (без защиты), подключив его через три диода к стандартной ESD защите из IO библиотеки (например к 3V VDD pad).



У меня 5В вход подключен к коллектору биполярника, ток базы которого (через пару диодов) управлется уже через МОП. Так я решил 5В-проблему, но ЕСД защиты это все же не дает.

Сообщение отредактировал evi - Nov 28 2006, 00:28

Ого! А у Вас 0.18 BICMOS? На обычных КМОП-технологиях (с одним карманом и при p-подложке) ничего биполярного, акромя pnp с коллектором в подложку, не сварганить... А так - что через три диода в стандартный ИО-пад, что через десяток на землю... Одно самодельная защита получается.

Думаю, что не очень удасться с 0.18 работать хорошо на 5В в стандартных техпроцессах. Присоединяюсь к оратору ... который докладывал про слишком тонкий окисел ...

В некоторых 0.18 IO библиотеках есть 'over-voltage input tolerance'. Для 3.3V билиотеки это обычно 5V. Что-нибудь в библиотечном даташите про это говориться?

Судя по наличию коллектора, подключенного к 5, там как минимум не один карман. А раз так, то можно делать n-полевики в p-кармане с потенциалом 3.3, и все проблемы как рукой снимет.

посмотрите на сайте компании Sarnoff, может что и подойдет.
Приложенные статьи оттуда

На счет техпроцесса, поясняю: это не вполне BICMOS, это стандартный RF/mixеd signal 0.18u TSMC процесс, там есть МОП с более толстым окислом на 3В, есть глубокие n-карманы, p-карманы, вертикальные npn и pnp биполярники и прочая экзотика.

А насчет защиты - оно конечно все равно самодельная, но в данном случае мало отличается от стандартной, например библиотечный аналоговый IO пад подключен через один диод к ЕСД шине, а мой будет через три диода. Конечно эффективность защиты будет хуже, но хотелось бы как можно меньше самодеятельности, поскольку просимулировать ЕСД как следует мы не можем.



Это цифровые IO имеют толеранс 5В для входного напряжения, там просто делитель стоит на входе.



Спасибо

Сообщение отредактировал evi - Nov 28 2006, 20:30

Если еще актуально, то вот:

Около 5 лет назад для "стандартной" 1.8/3.3В 0.18мкм (Chartered) пришлось делать 5V Tolerant Interface. Компания была небогатая, поэтому и защиту от электростатики, входы и DC-DC на 3.3В, и 1.8В из 5В пришлось делать самим. Никаких библиотек или стандартных ячеек и в помине не было. Основная проблема со входом - 3.3В n-МОП транзистор с диэлектриком порядка 7.8 нм. Т.е. напрямую 5В на затвор не подашь, плюс 3 домена разных напряжений питания. Со входом выкрутились очень просто - он должен был быть очень быстрым, поэтому триггер Шмита отвергли.

Сделали так:

_
|_|___|N |__OR


где О = пад,

3.3В НМОПТ смещен постоянно внутренним питанием 3.3В (затвор), исток через ЕСД на пад, сток на "ИЛИ" с чип енейблом. Body Effect заботился о необходимом гистерезисе, а на пряжение на входе ИЛИ посчитайте сами. К счастью диод истока выдерживал примерно 6В потом Зенеровское туннелирование от 5.5-6В сглаживало сигнал и помогало структрам по защите от ЭСР на малых токах. Если же защита не срабатывала ЭС импульс убил бы схему. Опять же к счастью, спроектированная защита сработала.