求助ESD/latchup问题

hitzhabc

最近遇到一个比较郁闷的事儿，有点想不明白。芯片工作电压5V，设计的时候ESD按照HBM6kV设计的，芯片实测到4kV全过，没再往高了测试，但是MM只过了200V。CDM过1500V。latchup所有的PIN过200mA，过压过8.25V。本来没啥异常的，在考核的时候突然发现测试设备不接地，也就是接地不可靠的时候，设备地线和芯片地线之间大约有80~100V的交流电。芯片带电的条件下，用接地不可靠的设备的地线去反复触碰芯片的GND，会造成芯片电源瞬间大电流，十几到几十mA。电流超过一定值，芯片特定的某个功能损坏，芯片对地漏电流100多uA，但是芯片的ESD结构是没有损坏的。通过功能分析和测试，推测有几条信号线状态不正确。
用脉冲去冲击芯片，电源加脉冲大约10V的时候，芯片会直接烧毁。
以上，这种条件算是ESD不行？抗latchup不行还是什么原因？拿了其它的芯片，相同的环境去触碰，没有损坏的。该从哪个方向去分析产生这种现象的原因？

iamxo

先decap看一下哪个地方坏了，ESD还是其他器件再做决定啊。

hitzhabc

   

iamxo 发表于 2020-7-4 16:44
先decap看一下哪个地方坏了，ESD还是其他器件再做决定啊。

ESD器件没有坏。

521lkh

怀疑是不是EOS?

hitzhabc

   

521lkh 发表于 2020-7-8 12:12
怀疑是不是EOS?

本来如果外界条件没有问题，那芯片也没问题。只有在设备不可靠接地的时候才出问题。另外的问题就是相同条件下别的芯片不出问题，这才是头疼的问题。根据热成像推测有PN结被击穿。电路上分析解释不了测试现象和损坏位置之间的矛盾。唉...本来EOS和ESD也不好区分，给人的感觉就是ESD没有响应或者没能保护好内部的器件。还怀疑过压造成latchup，但是仅仅会烧毁几根比较细的金属？这也很奇怪。用不可靠接地的设备反复触碰，有概率会诱发latchup，长时间（几分钟）持续大电流（200mA以内），电源被钳位到2.7V，掉电后芯片有概率会发生之前的损坏现象，也有概率没啥异常。感觉没啥思路了...

sunsky2010

   

hitzhabc 发表于 2020-7-8 13:36
本来如果外界条件没有问题，那芯片也没问题。只有在设备不可靠接地的时候才出问题。另外的问题就是相同条 ...

有可能是内部电源到地之间的ESD通路在触碰的时候可能没有开启，而走的是内部电路，导致金属线烧断。是不是可以把那个没问题的芯片跟这个芯片的电源地分别并联，这样能保证触碰的条件相同，如果这个芯片不再坏的话，那就可以判定这个芯片的ESD通路还是有问题，如果还是坏的话，就说明这个ESD的通路没多大问题，应该是这个模块的这块设计薄弱。不知道是否可行？！

hitzhabc

   

sunsky2010 发表于 2020-7-13 14:36
有可能是内部电源到地之间的ESD通路在触碰的时候可能没有开启，而走的是内部电路，导致金属线烧断。是不 ...

谢谢回复。实际上，如果是理想的ESD测试条件下，芯片是没问题的。我猜测的是在不共地设备触碰的时候，电压的变化是相对缓慢的，而且电压比较高，导致电源到地的ESD结构没有按照设计的方式提前于内部电路开启，也就是Gate上接的电阻没有起到应有的作用。而是大家的开启电压变得相同。本身ESD器件尺寸巨大，所以不会有损坏，而在这段时间内，内部已经发生损坏了。如果并联一个不会出问题的芯片，它也一样只能保护自己的内部的电路，而不能保护另一个。

xlteam2

VERY USEFUL

rutan

bucuobucuo

玖君00

请问一下楼主，最后问题怎么解决的？