ESD Protection Methodologies

ESD Protection Methodologies PDF Author: Marise Bafleur
Publisher: Elsevier
ISBN: 0081011601
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 286

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Book Description
Failures caused by electrostatic discharges (ESD) constitute a major problem concerning the reliability and robustness of integrated circuits and electronic systems. This book summarizes the many diverse methodologies aimed at ESD protection and shows, through a number of concrete studies, that the best approach in terms of robustness and cost-effectiveness consists of implementing a global strategy of ESD protection. ESD Protection Methodologies begins by exploring the various normalized test techniques that are used to qualify ESD robustness as well as characterization and defect localization methods aimed at implementing corrective measures. Due to the increasing complexity of integrated circuits, it is important to be able to provide a simulation in which the implemented ESD protection strategy provides the desired protection, while not harming the performance levels of the circuit. Therefore, the main features and difficulties related to the different types of simulation, finite element, SPICE-type and behavioral, are then studied. To conclude, several case studies are presented which provide real-life examples of the approaches explained in the previous chapters and validate a number of the strategies from component to system level. - Provides a global ESD protection approach from component to system, including both the proposal of investigation techniques and predictive simulation methodologies - Addresses circuit and system designers as well as failure analysis engineers - Provides the description of specifically developed investigation techniques and the application of the proposed methodologies to real case studies

ESD Protection Methodologies

ESD Protection Methodologies PDF Author: Marise Bafleur
Publisher: Elsevier
ISBN: 0081011601
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 286

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Book Description
Failures caused by electrostatic discharges (ESD) constitute a major problem concerning the reliability and robustness of integrated circuits and electronic systems. This book summarizes the many diverse methodologies aimed at ESD protection and shows, through a number of concrete studies, that the best approach in terms of robustness and cost-effectiveness consists of implementing a global strategy of ESD protection. ESD Protection Methodologies begins by exploring the various normalized test techniques that are used to qualify ESD robustness as well as characterization and defect localization methods aimed at implementing corrective measures. Due to the increasing complexity of integrated circuits, it is important to be able to provide a simulation in which the implemented ESD protection strategy provides the desired protection, while not harming the performance levels of the circuit. Therefore, the main features and difficulties related to the different types of simulation, finite element, SPICE-type and behavioral, are then studied. To conclude, several case studies are presented which provide real-life examples of the approaches explained in the previous chapters and validate a number of the strategies from component to system level. - Provides a global ESD protection approach from component to system, including both the proposal of investigation techniques and predictive simulation methodologies - Addresses circuit and system designers as well as failure analysis engineers - Provides the description of specifically developed investigation techniques and the application of the proposed methodologies to real case studies

Reliability of High-Power Mechatronic Systems 2

Reliability of High-Power Mechatronic Systems 2 PDF Author: Abdelkhalak El Hami
Publisher: Elsevier
ISBN: 0081024231
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 305

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Book Description
This second volume of a series dedicated to the reliability of high-power mechatronic systems focuses specifically on issues, testing and analysis in automotive and aerospace applications. In the search to improve industrial competitiveness, the development of methods and tools for the design of products is especially pertinent in the context of cost reduction. This book proposes new methods that simultaneously allow for a quicker design of future mechatronic devices in the automotive and aerospace industries while guaranteeing their increased reliability. The reliability of these critical elements is further validated digitally through new multi-physical and probabilistic models that could ultimately lead to new design standards and reliable forecasting. - Presents a methodological guide that demonstrates the reliability of fractured mechatronic components and devices - Includes numerical and statistical models to optimize the reliability of the product architecture - Develops a methodology to characterize critical elements at the earliest stage in their development

Etude de la décharge électrostatique définie par le modèle du composant chargé CDM sur les circuits intégrés CMOS

Etude de la décharge électrostatique définie par le modèle du composant chargé CDM sur les circuits intégrés CMOS PDF Author: Cédric Goëau
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 147

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Book Description
Les décharges électrostatiques (ESD) modélisées par le composant chargé (CDM) sont un problème de fiabilité majeur des circuits intégrés accentué par la réduction des dimensions des transistors CMOS. Cette thèse expose en détail la problématique associée au test CDM et à sa modélisation en vue de la prédiction de l'effet de la décharge sur le circuit pour ensuite le protéger efficacement par des protections intégrées. Le CDM est étudié à une échelle globale pour prédire l'influence du testeur ou du boîtier du circuit sur le courant de décharge et à une échelle locale pour simuler les contraintes électriques appliquées au circuit. Ces contraintes étant des courants de plusieurs ampères durant quelques nanosecondes, nous exposons différents moyens pour étudier le comportement des composants de protection pendant la décharge et nous proposons une nouvelle mesure pour étudier leurs déclenchements transitoires sur des stress de temps de montée d'une cinquantaine de picosecondes.

Méthodologies de protection ESD

Méthodologies de protection ESD PDF Author: Marise Bafleur
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784053260
Category : Electric action of points
Languages : fr
Pages : 281

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Book Description
Les défaillances induites par les décharges électrostatiques (ESD) constituent un problème majeur de fiabilité et de robustesse des circuits intégrés et des systèmes électroniques. Dans certaines applications comme celles de l’automobile, ce pourcentage peut être proche de 20 %. Les problèmes de défaillance catastrophiques induits par des décharges électrostatiques n’ont commencé à être sérieusement pris en compte qu’avec l’avènement des technologies microélectroniques et la large diffusion de leurs applications dans notre vie quotidienne. Cet ouvrage examine les diverses méthodologies de protection ESD et montre par le biais de cas concrets que la meilleure approche en termes de robustesse et de coût consiste à mettre en oeuvre une stratégie globale de protection ESD. Cette approche est déclinée du composant au système pour proposer des techniques d’investigation et des méthodologies de simulation prédictive associées, validées sur différents cas d’étude.

Simulation Methods for ESD Protection Development

Simulation Methods for ESD Protection Development PDF Author: Kai Esmark
Publisher: Pergamon
ISBN:
Category : Computers
Languages : en
Pages : 312

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Book Description
"Written to address the needs of the ESD engineer in industry who is developing robust ESD concepts, it also gives deeper insight into devices operating at extreme current densities and temperatures and as such it should also be a valuable source of information for electrical engineering students and research scientists with a special interest in IC design and simulation techniques."--BOOK JACKET.

Electrostatic Discharge Protection

Electrostatic Discharge Protection PDF Author: Juin J. Liou
Publisher: CRC Press
ISBN: 1482255898
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 304

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Book Description
Electrostatic discharge (ESD) is one of the most prevalent threats to electronic components. In an ESD event, a finite amount of charge is transferred from one object (i.e., human body) to another (i.e., microchip). This process can result in a very high current passing through the microchip within a very short period of time. Thus, more than 35 percent of single-event chip damages can be attributed to ESD events, and designing ESD structures to protect integrated circuits against the ESD stresses is a high priority in the semiconductor industry. Electrostatic Discharge Protection: Advances and Applications delivers timely coverage of component- and system-level ESD protection for semiconductor devices and integrated circuits. Bringing together contributions from internationally respected researchers and engineers with expertise in ESD design, optimization, modeling, simulation, and characterization, this book bridges the gap between theory and practice to offer valuable insight into the state of the art of ESD protection. Amply illustrated with tables, figures, and case studies, the text: Instills a deeper understanding of ESD events and ESD protection design principles Examines vital processes including Si CMOS, Si BCD, Si SOI, and GaN technologies Addresses important aspects pertinent to the modeling and simulation of ESD protection solutions Electrostatic Discharge Protection: Advances and Applications provides a single source for cutting-edge information vital to the research and development of effective, robust ESD protection solutions for semiconductor devices and integrated circuits.

Fiabilité des diodes de protection ESD soumises à des décharges électrostatiques répétitives

Fiabilité des diodes de protection ESD soumises à des décharges électrostatiques répétitives PDF Author: Marianne Amemagne Diatta
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 178

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Book Description
La sensibilité des composants vis-à-vis des décharges électrostatiques (ESD) reste d'actualité avec la réduction des dimensions technologiques. En effet, les développements industriels et la sévérité de l'environnement subi par les applications électroniques qui sont devenues de plus en plus portatives mènent aujourd'hui au durcissement des conditions de fiabilité requises par les clients. Des spécifications initialement limitées aux systèmes électroniques se voient désormais étendues aux circuits intégrés pour atteindre les composants discrets. Afin de garantir d'excellents niveaux de fiabilité ESD notamment en répétitif, la méthodologie qui a été mise en œuvre consiste à comprendre des mécanismes de dégradation en ESD répétitives à travers les moyens de caractérisation physique, électrique et de simulation électrothermique. En effet, une nouvelle spécification client exige non seulement une immunité ESD de 15 kV pour une norme de type IEC 61000-4-2 mais aussi réclame une garantie de la non dégradation de ses fonctionnalités suite à la répétition de 1000 décharges de 15 kV sur le circuit intégré. Ainsi, la diode bidirectionnelle très souvent localisée en entrée et en sortie des circuits intégrés et permettant ainsi d'assurer leur protection vis-à-vis des décharges électrostatiques (ESD) pouvant surgir durant la durée de vie du système constitue le composant à la base de notre étude. Les investigations physiques de la défaillance ont permis de redessiner le scénario de dégradation en définissant la nature du défaut et sa génération, d'origine structurale pour ainsi décrire son évolution jusqu'à la défaillance. Associer la simulation électrothermique aux résultats expérimentaux permet de confirmer des phénomènes physiques tels que les phénomènes d'électro-thermo-migration surgissant durant une ESD. A l'issue de ces analyses, l'optimisation de la fiabilité de la diode en endurance est confirmée grâce à la suppression du défaut initial par l'amélioration du processus de fabrication.

Device Simulation of ESD Protection Elements

Device Simulation of ESD Protection Elements PDF Author: Kai Esmark
Publisher:
ISBN: 9783896497819
Category : Electric discharges
Languages : de
Pages : 146

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Book Description


Optimisation et modélisation de protections intégrées contre les décharges électrostatiques, par l'analyse de la physique mise en jeu

Optimisation et modélisation de protections intégrées contre les décharges électrostatiques, par l'analyse de la physique mise en jeu PDF Author:
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 336

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Book Description
Les travaux présentés dans ce mémoire visent à améliorer la méthodologie de conception et les performances des stratégies de protection contre les décharges électrostatiques (ESD) dans les circuits intégrés. Pour cela, l'approche choisie est basée sur une analyse approfondie de la physique des composants soumis aux ESD et plus particulièrement, les effets des très fortes densités de courant. L'étude, focalisée sur les transistors bipolaires autopolarisés, s'appuie sur la simulation physique 2D et l'utilisation des outils de localisation de défaillance basés sur les techniques de stimulation laser. L'analyse physique en résultant a permis d'une part, de définir des règles de dessin universelles pour l'obtention d'une robustesse ESD élevée et d'autre part, de proposer des macro-modèles de type SPICE originaux pour prendre en compte les effets des fortes densités de courant. Enfin, après avoir mis en évidence plusieurs phénomènes limitant les performances des réseaux de protection, nous avons défini une méthodologie de conception améliorée permettant de les prendre en compte et de garantir la performance des solutions de protections fournies aux concepteurs de circuits.

Evaluation de la robustesse de circuits intégrés vis-à-vis des décharges électrostatiques

Evaluation de la robustesse de circuits intégrés vis-à-vis des décharges électrostatiques PDF Author: Agnès Guilhaume
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 161

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Book Description
L'objectif de ce mémoire est de déterminer des critères de sélection de composants robustes vis-à-vis des décharges électrostatiques (ESD). Les tests industriels (HBM, MM) ne rendent pas compte du comportement dynamique des composants et les utilisateurs de composants sont perplexes face à la diversité des tests (TLP, CDM). Une approche méthodique, alliant mesures et simulations physiques, est donc présentée et validée. Elle s'applique à des structures de protection ESD (transistor GGNMOS, thyristor SCR, dispositif LVTSCR) microniques et submicroniques. Elle explicite le mode de fonctionnement physique des dispositifs et elle renseigne sur l'impact des évolutions technologiques sur la robustesse ESD. Les travaux se terminent par des recommandations destinées aux utilisateurs de composants et relatives au choix de composants fiables vis-à-vis des décharges électrostatiques. Les tests ESD les plus utiles sont également définis.