【限流电阻】

一级 ESD diode 附近的限流电阻(Series Resistor)

1. 基本定义

一级 ESD diode 附近的限流电阻(Series Resistor),是指放置在 PAD 与内部电路之间、紧邻一级 ESD diode 的电阻结构,

用于在 ESD、过压或热插拔事件中限制瞬态电流,保护 diode 与内部电路,并抑制 latch-up。


2. 典型结构位置

典型 IO ESD 结构如下:

PAD

├──→ 一级 ESD diode → VDD / VSS

└──→ 限流电阻(Series R) → IO driver / RX / 核心电路

限流电阻通常要求靠近 PAD 与一级 diode 放置,

确保在 ESD 事件发生时,第一时间对电流进行限制。


3. 限流电阻限制的电流类型

3.1 ESD 瞬态电流

  • ESD 事件电流幅值可达安培级
  • 上升沿极快(ns 级)
  • 限流电阻用于降低一级 diode 的峰值电流
  • 防止 diode 因过大瞬态功耗而热损伤或失效

3.2 过压 / 热插拔电流

  • 当 PAD 电压高于 VDD 或低于 VSS 时
  • 一级 diode 会被正向导通
  • 限流电阻用于限制稳态导通电流
  • 防止 diode 长时间大电流工作导致可靠性问题

3.3 寄生双极晶体管电流(Latch-up 抑制)

  • diode、衬底和 well 会形成寄生 PNP / NPN 结构
  • 大电流注入会触发寄生 BJT 导通
  • 限流电阻可降低注入到衬底 / well 的电流密度
  • 从而降低 latch-up 触发风险

4. 为什么限流电阻必须靠近一级 diode

  • 若限流电阻距离 diode 过远:
    • diode 仍承受 ESD 电流峰值
    • 电阻对瞬态电流限制效果大幅下降
  • 正确做法:
    • PAD → 一级 diode → 限流电阻
    • 确保电阻处在 ESD 主电流路径上

5. 电阻阻值的设计考量

常见阻值范围:

  • 几欧姆 ~ 几十欧姆(依工艺和 IO 类型而定)

需要综合考虑:

  • ESD 等级要求(HBM / CDM)
  • IO 速度与 RC 延迟
  • IR Drop
  • EM 可靠性
  • Latch-up 裕量

该电阻是 ESD、可靠性和性能之间的折中设计结果。


6. 面试标准表述(参考)

一级 ESD diode 附近的限流电阻主要用于在 ESD 或过压事件中限制流经一级 diode 的瞬态电流,

降低 diode 的电流密度和热应力。

同时通过减少向衬底和 well 的电流注入,抑制寄生双极晶体管导通,从而降低 latch-up 风险。

相关推荐
今儿敲了吗20 小时前
计算机网络第四章笔记(四)
笔记·计算机网络
了一梨20 小时前
SQLite3学习笔记2:SQL 基础语法
笔记·学习·sqlite
Cathy Bryant20 小时前
softmax函数与logits
笔记·神经网络·机器学习·概率论·信息与通信
charlie11451419120 小时前
现代嵌入式 C++——自定义删除器(Custom Deleter)
开发语言·c++·笔记·学习·嵌入式
Wilber的技术分享20 小时前
【Transformer原理详解2】Decoder结构解析、Decoder-Only结构中的Decoder
人工智能·笔记·深度学习·llm·transformer
历程里程碑20 小时前
Linux 9:GCC编译全流程详解
linux·运维·服务器·c语言·笔记·编辑器·vim
pass_port_csdn21 小时前
zotero搬家,迁移换机/重装100% 完美克隆指南:文献PDF、插件配置、文献分类、标签、笔记等所有信息全克隆
笔记·pdf·zotero
weixin_4407305021 小时前
04python编程笔记-06文件+07异常+08模块导入+09unittest框架
笔记·python
小龙报21 小时前
【SOLIDWORKS 练习题】草图专题:3.机械臂
笔记·单片机·嵌入式硬件·物联网·开源·硬件工程·材料工程
im_AMBER21 小时前
Leetcode 108 交换链表中的节点
数据结构·笔记·学习·算法·leetcode·链表