集成电路模拟版图入门-版图基础学习笔记

Posted 2022-08-18 IC观察者

今日接着给大家分享模拟版图入门学习笔（六），前几期的学习笔记如下：
集成电路模拟版图入门-版图基础学习笔记（一）
集成电路模拟版图入门-版图基础学习笔记（二）
集成电路模拟版图入门-版图基础学习笔记（三）
集成电路模拟版图入门-版图基础学习笔记（四）
集成电路模拟版图入门-版图基础学习笔记（五）
另外大家也可以直接下载完成的源文件：模拟ic版图设计资料
第四部分：版图设计艺术
3.匹配
3.5电阻

3.匹配
3.5电阻–叉指结构

3.匹配
3.6电容
3.6.1电容匹配

右图为一个电容中心版图的布局。一片容性组由比率为1:2：4:8：16的电容组成，右图的布局方法使全局误差被均化。

3.7匹配规则
1)把匹配器件相互靠近放置;
2)使器件保持同一个方向;
3)选择一个中间值作为你的根器件;
4)采用指状交叉方式;
5)用虚设器件包围起来;
6)四方交叉你的成对器件;
7)匹配你布线上的寄生参数
8)使每一样东西都很对称;
9)使差分布线一致;
10)使器件宽度一致;
11)总是与你的电路设计者交流;
12)注意邻近的器件;
4.寄生效应
4.1寄生的产生
1)两种材料之间会有寄生电容2)电流流过之处会有寄生电阻
3)高频电路导线具有寄生电感
4)器件自身也有寄生效应
5)影响电路的速度，改变频响特性
4.2寄生电容
1)金属与衬底之间的平板电容
最重要的寄生问题
通过衬底耦合到其它电路上
2)金属线之间的平板电容
3)金属线之间的边缘电容

4.2寄生电容
4)特定的工艺中，随着金属层次越高，最小宽度越大。M1离衬底最近，单位面积电容越大。M4走供电总线，M3用作二级供电，如下图所示M2的寄生电容最小。

4.2寄生电容
4.2.1减小寄生电容的方法
寄生电容=金属线宽X金属长度X单位面积电容
1)敏感信号线尽量短
2)选择高层金属走线
最高层金属，离衬底最远，单位面积电容最小
3)敏感信号彼此远离
4)不宜长距离一起走线
5)电路模块上尽量不要走线
6)绕开敏感节点





4.6闩锁效应

1. Latch up是指cmos晶片中,在电源powerVDD和地线CND之间由于寄生的PNP和NPN双极性BJT相互影响而产生的一低阻抗通路,它的存在会使VDD和GND之间产生大电流。
2. Latchup最易产生在易受外部干扰的I/O电路处,也偶尔发生在内部电路。
   3.随着IC制造工艺的发展,封装密度和集成度越来越高，产生Latch up的可能性会越来越大。
3. Latchup产生的过度电流量可能会使芯片产生永久性的破坏,Latchup的防范是ICLayout的最重要措施之一。
   
4. Latchup的原理分析(二)
   **·**Q1为一垂直式PNPBJT,基极(base)是nwell,基极到集电极
   (collector)的增益可达数百倍;Q2是一侧面式的NPNBJT，基极为P substrate，到集电极的增益可达数十倍;Rwell是nwell的寄生
   电阻;Rsub是substrate电阻。
   **·**以上四元件构成可控硅(SCR)电路，当无外界干扰未引起触发时，两个BJT处于截止状态，集电极电流是C-B的反向漏电流构成，电流增益非常小，此时Latch up不会产生。
   **·**当其中一个BJT的集电极电流受外部干扰突然增加到一定值时，会反馈至另一个BJT，从而使两个BJT因触发而导通，VDD至GND间形成低抗通路，Latch up由此而产生。
   
   
   
   
   
   在这里插入图片描述
   
   
   
   
   
   
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