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2.4GHz低噪声放大器的全芯片ESD保护设计
  • ISSN号:1000-3819
  • 期刊名称:《固体电子学研究与进展》
  • 时间:0
  • 分类:TN406[电子电信—微电子学与固体电子学] TN722.3[电子电信—电路与系统]
  • 作者机构:[1]轻工过程先进控制教育部重点实验室,江南大学电子工程系,江苏无锡214122, [2]浙江大学微电子与光电子研究所,杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11074280,61171038&61150110485);江苏高校优势学科建设:[程资助项目;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JUDCFl2027.JUDCFl2032)
中文摘要:

设计并流片验证了一种0.18/.μRFCMOS工艺的2.4GHz低噪声放大器的全芯片静电放电(ESD)保护方案。对于射频(RF)I/O口的ESD防护,主要对比了二极管、可控硅(SCR)以及不同版图的:互补型SCR,经流片与测试,发现岛屿状互补型SCR对I/O端口具有很好的ESD防护综合性能。对于电源口的ESD防护,主要研究了不同触发方式的ESD保护结构,结果表明,RCMOS触发SCR结构(RCMOS—SCR)具有良好的ESD鲁棒性和开启速度。基于上述结构的全芯片ESD保护设计,RFI/O口采用岛屿状布局的互补SCR结构的ESD防护设计,该ESD防护电路引入0.16dB的噪声系数和176fF的寄生电容,在人体模型(HBM)下防护能力可达6kV;电源口采用了RCMOS—SCR,实现了5kVHBM的ESD保护能力,该设计方案已经在有关企业得到应用。

英文摘要:

The whole chip electrostatic discharge (ESD) protection for 2.4 GHz low noise amplifier (LNA) under the 0. 18 ~tm radio frequency CMOS process is proposed and verified in this paper. Complementary silicon controlled rectifier (SCR) with different layouts for RF I/O pad ESD protection is evaluated and compared with the traditional SCR and diode. Measurement results show that the island complementary SCR has good ESD protection performance. Various triggering methods used in the ESD protection structure are studied for LNA power clamp ESD protection. Results indicate that RCMOS_SCR has high robustness and turn-on speed. In the whole chip ESD protection based on the above-mentioned two structures, island complementary SCR is applied as RF I/O ESD protection, which introduce 0. 16 dB noise figure (NF) and 176 fF parasitic capacitance, at the same time it passes 6 kV human body model (HBM). Power clamp ESD protection uses RCMOS trigger SCR, which passes 5 kV HBM. Above ESD design has been verified and applied in Fundry.

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期刊信息
  • 《固体电子学研究与进展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:南京电子器件研究所
  • 主编:杨乃彬
  • 地址:南京中山东路524号(南京160信箱43分箱)
  • 邮编:210016
  • 邮箱:gtdz@chinajournal.net.cn
  • 电话:025-86858161
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3819
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1110/TN
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,江苏省第六届优秀期刊,工信部09-10年期刊编辑质量优秀奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:2461