Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Как ввести 5.5V через IOs в TSMC 0.18u
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Cистемный уровень проектирования > Разработка цифровых, аналоговых, аналого-цифровых ИС
evi
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.
oratie
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.
SM
Цитата(oratie @ Nov 24 2006, 21:32) *
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).


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.
alexxaxa
Цитата(SM @ Nov 25 2006, 01:27) *
Цитата(oratie @ Nov 24 2006, 21:32) *

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).


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.
SM
Цитата(alexxaxa @ Nov 27 2006, 15:04) *
Пад без защиты - это скорее тестовый вывод. Коммерческий кристалл без ESD защиты - нонсенс.


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.
alexxaxa
Цитата(SM @ Nov 27 2006, 15:21) *
Цитата(alexxaxa @ Nov 27 2006, 15:04) *

Пад без защиты - это скорее тестовый вывод. Коммерческий кристалл без ESD защиты - нонсенс.


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.
evi
Цитата(alexxaxa @ Nov 27 2006, 20:04) *
ESD защита в технологиях 0.18 и ниже простой задачей не явлется.


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).

Цитата(SM @ Nov 27 2006, 15:21) *
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.


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.
SM
Цитата(evi @ Nov 28 2006, 00:14) *
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.


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.
asoneofus
Думаю, что не очень удасться с 0.18 работать хорошо на 5В в стандартных техпроцессах. Присоединяюсь к оратору smile.gif ... который докладывал про слишком тонкий окисел smile.gif ...
oratie
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?
SM
Цитата(asoneofus @ Nov 28 2006, 13:12) *
Думаю, что не очень удасться с 0.18 работать хорошо на 5В в стандартных техпроцессах. Присоединяюсь к оратору smile.gif ... который докладывал про слишком тонкий окисел smile.gif ...

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.
alexxaxa
посмотрите на сайте компании Sarnoff, может что и подойдет.
Приложенные статьи оттуда
evi
Цитата(SM @ Nov 28 2006, 02:47) *
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.


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.

Цитата(oratie @ Nov 28 2006, 13:36) *
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?


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

Цитата(alexxaxa @ Nov 28 2006, 14:43) *
посмотрите на сайте компании Sarnoff, может что и подойдет.
Приложенные статьи оттуда


Спасибо
chairman
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.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.