車載用ICのESDサージシミュレーション : 入出力保護ダイオードのESDサージ耐量(<特集>プロセス・デバイス・回路シミュレーション及び一般)

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概要

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車載用ICの入出力端子は、自動車という特殊な使用環境からESD、L負荷、IGパルスはじめ各種サージに晒される。このため車載用ICにとってサージ耐量は重要な設計項目となっている。中でも150Ω、150pF(以下ECUモデルという)、25kVのESD試験は条件が厳しく、これまではキャパシタ、パワーZDなどのIC外付けの保護素子が必要であった。しかし、電子制御ユニット(ECU)のサイズ、コスト低減にはIC単独でのサージ耐量確保が必須である。そこで、寄生トランジスタを持たず入出力保護に適したダイオードの耐量解析をESDの熱過渡シミュレーションで行った。その結果、ダイオードのESD耐量はホットスポットの格子温度で決まることが新たに判明した。そして、格子温度のダイオードサイズ、拡散層、エッジ構造に対する依存性をそれぞれシミュレーションすることで、IC内蔵に最適なESD25kV保証の保護ダイオードを実現した。
社団法人電子情報通信学会の論文
2002-09-24

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