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SCR, MVSCR, LVTSCR의 Turn-on time 및 전기적 특성에 관한 연구
Analysis of SCR, MVSCR, LVTSCR With I-V Characteristic and Turn-On-Time 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.20 no.3, 2016년, pp.295 - 298  

이주영 (Dept. of Electronics Engineering, Seokyeong Unversity)

초록
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본 논문에서는 기존 ESD 보호소자인 SCR과 MVSCR, LVTSCR의 Turn-on-Time 및 전기적 특성을 시놉시스사의 T-Cad 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 분석결과 세 소자 모두 대략 2V 에서 3V 내외의 홀딩전압 특성을 보였으며, SCR은 약 20V의, MVSCR은 약 12V, LVTSCR은 9V로 순차적으로 개선된 트리거 특성을 보였다. 턴-온타임 시뮬레이션 결과는 SCR이 2.8ns, MVSCR과 LVTSCR은 각각 2.2ns, 2.0ns로 LVTSCR이 가장 짧은 턴-온 특성을 보였다. 반면 IT2 는 SCR이 약 7.7A, MVSCR은 5.5A LVTSCR은 4A의 특성을 보였으므로 I/O 및 파워 클램프 단에 적용 시 동작전압에 따른 최적화된 소자를 선택해야 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we analysed the properties of the conventional ESD protection devices such as SCR, MVSCR, LVTSCR. The electrical characteristics and the turn-on time properties are simulated by Synopsys T-CAD simulator. As the results, the devices have the holding voltages between 2V and 3V, and the ...

주제어

#ESD   #ESD Protection   #SCR   #Latch-up   #MVSCR   #LVTSCR  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 시놉시스사의 TCAD 시뮬레이션을 통하여, 일반적인 SCR과 SCR의 트리거 특성을 개선하기 위해 제안된 소자인 MVSCR과 LVTSCR을 서로 비교하였으며, 그 전기적 특성을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
ESD란? 전자부품 및 전자제품들의 생산과정이나 사용 중 충전된 정전하가 순간적으로 방전되어 집적회로 내부의 소자를 파괴하는 현상을 ESD(Electro -Static Discharge)라고 한다.[1] ESD 현상은 알려진 이후부터 최근까지 집적회로 설계에 있어 매우 중요한 고려 대상이 되고 있다.
LVTSCR에서 GGNMOS 구조를 SCR에 삽입한 구조로 인해 어떠한 장점을 가지는가? 에 나타내었다. 이 구조는 lateral npn의 base width를 channel 폭으로 최소화함으로써, 전류이득을 높혀 더욱 낮은 트리거 전압을 가질 수 있게 한다.
SCR의 구조는 어떻게 되어 있는가? SCR는 그림 1에서 보는 바와 같이 Lateral NPN와 Lateral PNP 트랜지스터가 연결된 구조로 되어 있으며, 소자의 동작원리는 다음과 같다. ESD 펄스가 에노드에 인가되면, N-well의 Potential이 상승한다.
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참고문헌 (5)

  1. Hyun-Young Kim, "A Study on the Electrical Characteristic of SCR-based Dual-Directional ESD Protection Circuit According to Change of Design Parameters," j.inst.Korean.electr.electron.eng, Vol.19, No2, 265-270, June 2015 

  2. Jin-Woo Jung, "Analysis of The Dual-Emitter LIGBT with Low Forward Voltage Loss and High Lacth-up Characteristics" j.inst.Korean.electr.electron.eng, Vol.15, No2, 164-170, June 2011 

  3. Amerasekera A., Duvvury Charvaka "ESD in Silicon Integrated Circuits," New York:John Wiley and Sons, 2002 

  4. O. Semenov, H. Sarbishaei, M, Sachdev, "ESD Protection Device and Circuit Design for Advanced CMOS Technologies," Springer, 2008 

  5. R.G Wagner, J. Soden and C.F. Hawkins "Extend and Cost of EOS/ESD Damage in an IC Manufacturing Process," in Porc. of the 15t EOS/ESD Symp, 49-55, 1993 

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