Toshiba ve Japonya Yarıiletken Yüksek Performans için ESD Toleransının ve Güç Verimliliğinin Eşzamanlı Optimizasyonunu Gösterin Voltaj Otomotiv Analog IC'leri için LDMOS
Japonya Yarıiletken Şirket
TOKYO-Toshiba Elektronik Devices & Storage Corporation (“Toshiba”) ve Japan Semiconductor Corporation (“Japan Semiconductor”), bilgisayarların temel bileşenleri olan yüksek voltajlı Yanal Çift Yayılımlı MOS'un (LDMOS) hem güvenilirliğini hem de performansını aynı anda geliştirmek için bir yöntem ortaya koydu. motor kontrol sürücüleri gibi çok çeşitli otomotiv uygulamalarında kullanılan analog IC'ler. Gelişmiş sürücü destek sistemlerinin (ADAS) daha geniş bir alana yayılması da dahil olmak üzere araçların elektrifikasyonu ilerledikçe, Toshiba ve Japan Semiconductor, istenen voltajlara dayalı olarak geliştirilmiş LDMOS hücre tasarımı sunabilecek.
Başarının ayrıntıları, çevrimiçi olarak düzenlenen IEEE sponsorluğundaki Uluslararası Güç Yarı İletken Cihazları ve IC'ler 2021 Sempozyumu'nda (ISPSD 2021) bildirildi.
LDMOS tasarımında güvenilirlik ve performans arasında bir ödünleşim olmuştur. İnsan vücudu modeli (HBM) kullanılarak ölçülen elektrostatik boşalma (ESD) toleransının, arka kapı oranının arttırılmasıyla iyileştirildiği bilinmektedir.*1 yanal parazitik bipolar etkiyi bastırmak için*2HBM toleransını bozar. Ancak arka kapı oranının arttırılması aynı zamanda direnci de arttırır, bu da performansı düşürür. Şimdiye kadar, LDMOS tasarımcıları HBM toleransını daha yüksek dirençle dengelemek zorundaydı.
Toshiba ve Japan Semiconductor, LDMOS'ta HBM toleransını değerlendirdi ve arka kapı oranı artırılsa bile 80V'nin üzerinde bir artış bulamadı. Bir 2D TCAD simülasyonunda, bunun, yanal parazitik bipolar eylemin yanı sıra dikey parazitik bipolar eylemin ortaya çıkmasından kaynaklandığını buldular; bu, tasarımcılara HBM ve arka kapı oranı için parametreleri ayarlarken daha fazla özgürlük verecek bir olgudur.
Bu keşfi bir şeyle birlikte kullanmak teknoloji Arka kapı oranı dışındaki hücre tasarımı parametrelerini optimize eden Toshiba Corporation tarafından geliştirildi*3, Toshiba ve Japan Semiconductor, HBM toleransını geliştiren ve HBM toleransına sahip olan ve arka kapı oranına bağımlı olmayan 80V ve daha yüksek LDMOS'ta açık direnci bastıran bir yöntem önermektedir. Bu, motorlarda, direksiyonda ve diğer otomotiv sistemlerinde kullanılan cihazları kapsayabilir ve güvenilirliğin ve güç verimliliğinin artmasına katkıda bulunacaktır.
Toshiba, çeşitli uygulamalara yönelik çeşitli voltajlarda geniş bir LDMOS serisine sahiptir ve yerleşik kalıcı belleği (eNVM) ve yüksek voltajlı analog IC'leri entegre edecek beşinci nesil süreç teknolojisini geliştirmektedir.
Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation ve Japan Semiconductor Corporation, düşük güç tüketimine ve yüksek güvenilirliğe katkıda bulunan yarı iletken süreç Ar-Ge'sine kendini adamıştır.
HBM toleransı ile arka kapı oranı arasındaki ilişki (Toshiba'nın test sonuçları)
Düşük voltajlı ve yüksek voltajlı LDMOS'ta HBM testine tabi tutulan parazitik bipolar eylemin farkı (Toshiba'nın test sonuçları)
Düşük voltajlı LDMOS'ta yanal parazitik bipolar etki baskındır.
Yüksek voltajlı LDMOS'ta dikey parazitik bipolar etki baskındır.
notlar
[1] Arka kapı oranı: Toshiba LDMOS, genişlikleri boyunca alternatif kaynaklara ve arka kapılara sahiptir. Arka kapı oranı, arka kapıların kaynaklara ve arka kapılara göre toplam genişliğini ifade eder.
[2] Parazitik bipolar etki: HBM testleri sırasında gözlemlenen bir olgu; LDMOS drenajına pozitif voltaj uygulandığında, PN bağlantı noktasında darbe iyonizasyonu meydana gelir. Drenaj/gövde/kaynak, parazitik bipoların toplayıcı/tabanı/yayıcısı olarak çalışır Transistorve kolektör akımı akar. Kolektör akımı Si yüzeyinde yoğunlaşır ve kafes sıcaklığı artar, bu da cihazın tahrip olmasına neden olur.
[3] Teknolojinin ayrıntıları ISPSD 2017'de bildirildi. (Başlık: "Benzersiz indeks parametresi kullanılarak negatif giriş voltajı için tamamen izole edilmiş Nch-LDMOS'un HBM sağlamlık optimizasyonu.")
- Müşteri Soruları:
*Şirket adları, ürün adları ve hizmet adları ilgili şirketlerin ticari markaları olabilir.
*Ürün fiyatları ve teknik özellikleri, hizmetlerin içeriği ve iletişim bilgileri de dahil olmak üzere bu belgedeki bilgiler, duyuru tarihinde günceldir ancak önceden haber verilmeksizin değiştirilebilir.