ESD P2P和CD验证不需要努力

作为一个设计师或验证工程师,你战斗的影响静电放电(ESD)在集成电路(IC)设计。委托人可以挑战甚至是一种令人沮丧的问题最有经验的设计师。一旦在市场上IC,意想不到的电气短裤将导致立即失败或介质击穿将导致电路逐渐降低。产品意外死亡或未能提供承诺的性能不能给客户留下深刻印象。

时间对ESD保护IC制造业开始之前,当然可以。IC设计师必须确保ESD保护装置正确实施集成电路布局,和ESD放电路径是高效和健壮(图1)。这样做验证通常是在一个自下而上的过程。首先,设计师确保单个图书馆细胞符合防静电要求限制金属的鲁棒性和抵抗。接下来,他们验证一个I / O的合规银行(细胞在同一电源域)与那些相同的要求。最后,他们确认芯片上的每个销组合有一个指定的ESD电流路径,包括双针属于不同领域[1]。

图1:基于与细胞ESD网络。

然而,让这验证有挑战性的一件事是,可靠性要求ESD保护通常只能描述一个拓扑视图,结合电路描述和物理设备[2]。这种能力将几何和拓扑数据,包括电气故障的识别可能的领域,几何约束的设备尺寸,设备数量的手指,距离供应垫,和不同的电路要求多个功率域[3],并不是一个常见的功能在大多数电子设计自动化(EDA)工具。

此外,点对点(P2P)寄生电阻和电流密度(CD)检查ESD验证不可分割的一部分。虽然这些检查通常是由铸造厂,他们不可能涵盖所有防静电设备,检测和验证的ESD结构并不总是微不足道的设计师没有专门的防静电知识。那么,我们如何得到足够的ESD保护验证?

基于单元的验证

使这些检查更容易使用的一种方法是采用这种方法检测这些设备使用单元名称,而不是一个复杂的拓扑定义。在一个典型的基于验证流程,保持细胞几乎是不可能的,因为设备提取具有最高优先级。即使细胞存在于布局,验证工具可能无法识别。此外,层次结构不充分尊重。

然而,ESD细胞通常在设计确认,因为单元名称包含特定关键字像“委托人”或“夹。“只有所需的单元名称和端口名称定义一个新的ESD细胞可以用于所有防静电检查。我们唯一真正需要的是一个工具能够运行细胞检查。

但是,正如我们已经提到的,ESD保护验证还需要一个拓扑视图,结合电路描述和物理设备。幸运的是,有一些EDA工具,比如Calibre PERC可靠性平台,提供细胞检查结合logic-driven布局(低密度脂蛋白)技术,使该工具结合几何和拓扑信息在一个检查。低密度脂蛋白的功能是至关重要的许多可靠性检查是由相互依存的约束(例如,当前值依赖于互连间距)[3]。

精简的使用可靠性验证,口径PERC可靠性平台提供了一组精心编写的,指令码检查,包括细胞检查,包含在一个易于使用的流量,使设计师能够运行这些检查不需要自定义在运行时检查编码。包装检查框架使设计师更容易快速、准确地识别和评估使用Calibre PERC细胞ESD防静电结构检查,即使他们没有太多经验,防静电检查。简单的选择和配置这些指令检查易用性最大化和最小化运行时设置。

基于单元的防静电检查

Calibre PERC细胞验证流使用P2P和CD检查包装检查。当执行低密度脂蛋白细胞检查,设备提取是禁用的,所有琐碎的针(针没有连接设备)和空次电流是保存在提取的布局网表进行拓扑分析。这些条件方便检查连接到任何想要的细胞端口(细胞作为层次细胞)。因为设备提取不需要运行时低密度脂蛋白细胞检查,LVS-clean布局和设备不运行的低密度脂蛋白的先决条件检查细胞植入。也,因为设备模块在电路提取跳过,细胞检查通常运行非常快。

例如,检查主保护是正确连接是非常重要的,但它通常需要P2P阻力和CD检查。基于细胞的流,设计师可以使用单元名称(ESDCell)及其港口运行阻力检查垫ESDCell的所有端口。在图2中,主要的保护接地NMOS门。地面的两个港口(gnd_B和gnd_S)使设计师能够让两种不同的测量在同一网在两个不同的点在细胞。

图2:门NMOS接地保护装置和基于单元的电路。

ESD P2P和CD细胞检查也使设计师与任何口径的熟悉水平PERC使用构建各种P2P阻力和CD检查ESD验证。可以使用任何细胞定义为防静电设备,设计师可以使用自底向上的方法。一旦完全验证ESD宏块,这一块可以被定义为一个新的ESD细胞检查顶级连接。

ESD P2P和CD细胞检查

ESD保护电路,夹子的设备用于提供放电路径是一个ESD事件发生任何垫和港口之间。夹子夹不仅包括权力,但也将形成的所有其他ESD保护ESD网络。他们的管理能力过剩电流在ESD事件可以通过寄生电阻和电流密度的影响。Calibre PERC细胞P2P / CD包装检查可以运行复杂的P2P和CD完整路径检查,使用非常简单和灵活的规则,涉及三个检查类型:针夹,夹钳和销销[5]。表1显示每个检查的细节,而图3提供例子。

表1:P2P / CD包装检查

Pin-to-clamp
pin-to-clamp检查发现所有指定类型的针之间所有可能的组合(功率/地面/ IO)和所有指定的夹具类型。然后检查计算每个组合上的寄生电阻。

Clamp-to-clamp
夹钳检查发现所有可能的组合从所有指定类型的夹子夹指定类型。然后检查每个组合计算寄生电阻。

这个
这个检查发现所有可能的组合之间的所有指定的“从”别针和所有指定的“”。然后检查计算每个组合的完整路径阻力计算。

图3:基于单元的P2P / CD包装检查覆盖三种检查:针夹,夹钳和销销。

以下约束配置演示clamp-to-clamp P2P寄生电阻的安装检查。出发点是接地门口n型MOSFET (ggnmos),终点是最接近权力夹。允许的最大寄生电阻的检查这两点之间是1欧姆。

<约束类别= Name = " ESD.CDM.SEC“ESD_P2P_Checks”。1 " > <参数> < Parameter Name = " checkType " > clamp2clamp <参数> < Parameter Name = " fromTypeList " > ggnmos <参数> < Parameter Name = " toTypeList " >夹<参数> < Parameter Name = " max_res " > 1 <参数> < Parameter Name = "评论" >阻力的总线从ggnmos最近PowerClamp小于1欧姆<参数> < /参数> < /约束>

所有的检查报告结果ggnmos ESD保护的金属抵抗他们最亲密的力量夹高于1欧姆。

使用这种语法与不同的参数,设计者可以根据需要创建尽可能多的检查和运行都在一个单一的运行。

结果调试
P2P和CD检查的结果显示在口径RVE结果查看查看和调试环境(图4)。

总结

精确和可重复的可靠性验证是一个关键的功能,先进的节点设计和建立节点产生的日益复杂的产品。然而,许多可靠性检查需要组合的几何和拓扑信息没有现成的标准验证工具。与创新工具的可用性,甚至像Calibre PERC可靠性平台,创造可靠性检查条件像ESD保护是耗时的,并且需要专业知识在ESD验证和口径PERC编码。Calibre PERC ESD细胞基于P2P / CD包装检查提供了一个新的和创新的方式,快速、准确地创建规则检查盖住各种P2P电阻和电流密度检查ESD验证,只有最小的经验使用Calibre PERC工具。通过使用Calibre PERC P2P / CD包装检查,设计师可以实现更快、更准确的可靠性验证,同时减少投放市场的时间。

引用

1. EDA工具工作组(2014),“防静电电子设计自动化检查(ESD TR18.0-01-14)”,纽约:静电放电协会,2015年1月,https://www.esda.org/store/standards/product/4/esd-tr18-0-01-14
2. Calibre PERC可靠性验证方案,导师,西门子业务。http://mentor.com/perc
3. “可靠性验证,”SemiEngineering.com。新利体育下载注册https://新利体育下载注册www.es-frst.com/knowledge_centers/eda-design/verification/reliability-verification/
4. Hossam Sarhan“可配置的,易于使用,包装可靠性检查”导师,西门子业务。2019年3月。http://go.mentor.com/56alk
5. 蒂娜Medhat“XML约束文件:一个更好的方法来写可靠性规则和检查”导师,西门子业务。2019年8月。https://go.mentor.com/58phs