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英飞凌可控硅模块T1189N16TOF原装现货--北京中兴博瑞

2020-09-25浏览量:56

英飞凌可控硅模块T1189N16TOF原装现货--北京中兴博瑞

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低触发电压的可控硅结构保护电路设计的详细介绍

    低触发电压的可控硅ESD 保护结构的设计摘要:当前的集成电路设计中大量采用了可控硅的设计结构来进行ESD的保护,但是一般的SCR保护结构很难满足现在低电压,以及一些特殊要求的集成电路ESD保护的要求。研究一种低触发电压的可控硅结构保护电路,通过和工艺寄生参数的结合,满足了低触发电压的设计要求。关键词:集成电路设计;英飞凌可控硅;可控硅结构;触发电流,引言静电放电(ESD)对CMOS集成电路的可靠性构成了很大威胁。随着集成电路设计水平的提高和应用领域的扩大,对于CMOS集成电路来说,由于特征尺寸较小,电源电压较低,ESD保护仅仅采用传统的二极管结构已经不能满足要求。

     目前广泛使用的ESD保护电路中,可控硅(SCR)结构具有单位面积下最高的ESD 保护性能,同时具有很好的大电流特性。在P 型衬底上有相邻的N阱及P阱, P阱中的P型注入区,P阱中的N 型注入区,N阱中的P型注入区,N阱中的N型注入区组成了PNPN 半导体结构。结构包含一个寄生PNP三极管Q1,一个寄生NPN 三极管Q2,以及寄生电阻R1,R2。一般情况下P 阱和N 阱的掺杂浓度较低,触发电压通常大于几十伏。在这种情况下,有可能SCR 保护结构还未开启,CMOS集成电路的内部电路由于ESD 放电而被损坏。为了降低SCR保护结构的触发电压,同时满足电路应用中大触发电流的要求,本文设计了一种改进的SCR 保护结构,可以有效地解决上述问题。2 高触发电流和低开启电压的SCR 结构的设计LVTSCR的设计原理。对于低压触发的SCR(Low-Voltage Triggered SCR,LVTSCR)的设计结构,从ESD放电的原理来看,主要考虑在正向的ESD脉冲下(即 I/O PAD为正电位,GND为零电位),器件中由N型注入区,P阱,N型注入区组成的NMOS管会发生雪崩击穿,并导致寄生的PNP三极管,和寄生的NPN三极管开启和泄放ESD电流. 而在反向的ESD脉冲下(即 I/O PAD 为负电位,GND 为零电位),整个LVTSCR器件表现为一个正偏的二极管特性。由于 LVTSCR的触发电压为器件内的NMOS管的雪崩击穿电压,LVTSCR保护结构的触发电压远远小于SCR保护结构。 但是,实际应用表明,SCR器件的失效部位绝大多数是在发生雪崩击穿的NMOS管上。NMOS管虽然降低了整个SCR保护结构的触发电压,但是它的ESD水平限制了SCR保护结构的ESD防护水平。 根据上述设计原理,本文提出的低触发电压的可控硅(SCR)静电放电保护器件,能充分发挥SCR结构具有的大电流特性和保护能力,提供一个较高的ESD防护水平.

    本文提出的可控硅结构包括P型衬底,P型衬底上通过注入形成N阱和P阱区域。在N阱区域内通过注入形成N型注入区和P型注入区,N型注入区和P型注入区与器件的第一输入端I/O PAD相连。在P阱区域内包含有N型注入区和P型注入区。两个N型注入区之间的表面具有栅氧化层,栅氧化层的表面是通过多晶硅淀积形成的栅极。N型注入区通过一个电阻与器件的第一输入端 I/O PAD相连,N型注入区,P型注入区和多晶硅栅极与器件的第二输入端GND相连。 与现有的SCR结构比较,本文提出的静电放电保护结构中,P阱内的N型注入区与器件的第一输入端I/O PAD是通过一个电阻相连,而图三中NMOS 管的漏极通过 N 阱与第一输入端I/O PAD相连。现有的SCR结构的失效部位绝大多数是在发生雪崩击穿的NMOS管上。由于在正向的ESD放电时(即I/O PAD为正电位,GND为 零电位),除了前述的PNPN电流泄放通路外,NMOS管下方的N型注入区,P阱,N型注入区所形成的寄生NPN三极管也是ESD电流的泄放通路。通常NPN管的电流泄放能力不如 PNPN 结构,因此最先损坏的是上述的NMOS管。

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德国Infineon是西门子集团旗下专业生产半导体器件的子公司,在2007年以前,Infineon旗下生产功率半导体的全资子公司,称为优派克(eupec)。

本公司作为Infineon半导体器件在中国的代理商,主要经营代理:可控硅(晶闸管)、IGBT、整流二极管、可控硅模块、二极管模块等,保证原装正品,价格优惠。

Infineon可控硅/Infineon晶闸管/英飞凌可控硅/英飞凌晶闸管,eupec可控硅/eupec晶闸管/优派克可控硅/优派克晶闸管具有电流大、压降低、电压高等优点,广泛应用于电解铝、高压直流输电、软启动、直流传动、高压无功补偿设备中。

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T系列相控可控硅( Phase Control Thyristors )--平板型

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