中文名:傳輸線脈沖mbth: Tran * * * Issue Line Pulse簡稱:TLP主講人:馬洛尼等TLP設備原理、TLP脈沖與各種靜電放電模型的異同、HBM模型ESD IV曲線測試技術存在的問題、技術研發過程、技術服務、TLP設備原理二次擊穿電流(It2)是設備所能承受的最大ESD電流。當ESD電流超過該值時，器件無法恢復其原始特性。由於MIL-STD 883 Method3015.7定義HBM模型的放電電阻為1500歐姆，因此，可以看出HBM模型下器件的最大ESD耐受電壓V ESD為TLP試驗的IV曲線V ESD ≈(1500+R器件)×I t2。同樣，對於其他靜電模型(CDM，MM等。)，TLP在相同的損傷能量下與各種靜電模型有近似的等效關系，並且考慮到上升沿的觸發效應，因此，壹般采用相似的脈沖寬度和上升沿進行等效。通過進壹步的影響評估，可以確定不同模型的合適的靜電等效方波。上述曲線可用方波測量，可用於該靜電模型下的ESD防護設計仿真。利用測試波形結果中的通斷特性，可以知道設備在相應模型下的混響情況。對於IEC、火花放電等二/三階段模型，需要分階段(如超快階段、正常階段)進行測試分析。TLP脈沖與各種靜電放電模型的異同TLP脈沖是各種靜電放電模型的近視模擬手段，也是ESD防護技術研究的核心手段，但它與傳統的ESD脈沖形式有著不可替代的成分。在不可替代方面，TLP的脈沖方波不同於真實情況。雖然可以在近視中模擬，但總會有壹些差異。完全采用TLP結果可能會導致評估值與其他制造商的設備之間存在壹些差異。更何況由於晶圓的電荷存儲效應，不同廠商的ESD測試設備的測試結果也是不壹樣的。此外，TLP系統是超快脈沖，輕微的寄生效應會導致波形失真。多通道TLP系統難以實現，因此替代常規ESD測試設備的可行性較弱。同理，TLP設備部模擬各種形式的ESD脈沖，在靜電損傷和上升沿觸發兩方面都可以提供近似模擬，所以也可以認為兩者是壹致的。在這種近似認知下，TLP可以提供其他模型無法提供的ESD過程中IV、IT、VT三種不同的關鍵曲線。HBM模型ESD IV曲線測試技術存在的問題最近報道了壹種用HBM設備解決ESD IV曲線的測試方法。該方法通過擬合提供了在壹個ESD脈沖下獲得的完整IV曲線。因為ESD脈沖是瞬時的，所以ESD脈沖的幅度在時間和空間上是變化的，這種變化接近光速。由於HBM ESD脈沖發生器的結構特點，電流-電壓時間同步存在壹些問題。另外，由於這種設備的結構特點，很難抑制寄生電感引起的過沖，甚至寄生電阻的影響也需要通過數據處理才能得到。在上述問題中，雖然電流-電壓的時間同步可以通過示波器的時間校準來克服，但仍然難以直接消除寄生電感和寄生電阻引起的過沖。如果不消除這兩個影響，壹方面I-V信息主要集中在最大值，超調會將其掩蓋。另壹方面，電阻通常小於1歐姆，針刺和寄生測試系統的影響是壹樣的。技術研發的過程國際上，Maloney等人早在1985就提出了這種ESD仿真方法，並得到了廣泛的應用。與樣機相比，產品模型的出現相對較晚，其中Barth公司的Jon E. Barth和Oryx公司的Evan Grund在這壹領域做了出色的工作，為社會提供了達到工業水平的TLP設備。臺灣交通大學的柯教授是亞太地區TLP研究的先驅之壹，並全面發表了他的研究成果。西安電子科技大學的羅宏偉(目前在信息產業部電子第五研究所)最早引入了TLP測試技術的概念，中科院微電子所的曾傳斌研制了國內第壹臺TLP設備，可以提供TLP模擬技術，滿足社會對各種ESD模型的需求。技術服務情況由於對TLP設備了解不夠，設備價格較高，國內對ESD防護技術的研究壹直比較滯後。根據2009年的統計結果，在中國大陸申請的ESD防護技術專利中，只有不到65，438+05%是由內地公司申請的，而這些專利中很大壹部分是由高校科研院所申請的。加快TLP在靜電放電研究中的應用，對我國靜電放電防護技術的發展具有重要意義。目前在中國大陸能提供TLP的單位主要有:浙江大學、SMIC、信息產業部電子第五研究所、中科院微電子所等。其中，浙江大學的TLP是我國最早引進的TLP設備，為我國ESD防護技術的研究做出了重要貢獻。中科院微電子所的TLP設備在2012之前是手動設備。2012後，HOXI-I自動TLP系統研制成功，可提供脈寬1ns~200ns、上升沿0.1ns~10ns、0-20A(最高40A)的TLP脈沖，基本能模擬現有所有靜電脈沖形式。在設備銷售方面，Barth、Oryx、Thermo Scientific和Binnovation公司等。