[发明专利]一种基于指纹传感器的ESD防护结构及其建模方法

权利要求书

1.一种基于指纹传感器的ESD防护结构，其特征在于，包括：具有GND WALL结构的ESD防护模型和具有金凸块结构的ESD防护模型；

所述具有GND WALL结构的ESD防护模型结构，包括：传感器矩阵sensor array、地网gnd ring和地环GND WALL；

所述具有金凸块结构的ESD防护模型结构，包括：传感器矩阵sensor array、地网gnd ring、地环GND WALL、金网和金凸块。

2.根据权利要求1所述的一种基于指纹传感器的ESD防护结构，其特征在于，所述具有GND WALL结构的ESD防护模型结构的传感器矩阵sensor array由传感器构成；所述地网gnd ring包围传感器，并连接地环GND WALL。

3.根据权利要求2所述的一种基于指纹传感器的ESD防护结构，其特征在于，所述地环GND WALL和地网gnd ring由顶层金属铝构成，作为ESD泄放通路。

4.根据权利要求1所述的一种基于指纹传感器的ESD防护结构，其特征在于，所述具有金凸块结构的ESD防护模型结构的传感器矩阵sensor array、地网gnd ring和地环GND WALL在同一层上，金网和金凸块在另一层；所述地网gnd ring和地环GND WALL由顶层金属铝构成，顶层金属上有钝化层，钝化层上为金网和金凸块所在层。

5.根据权利要求4所述的一种基于指纹传感器的ESD防护结构，其特征在于，所述具有金凸块结构的ESD防护模型结构，除了电路的通信接口、传感器矩阵sensor array和包围传感器的部分地网gnd ring外，其余部分均被金凸块覆盖；包围传感器的部分地网被金网覆盖。

6.根据权利要求5所述的一种基于指纹传感器的ESD防护结构，其特征在于，所述金网与金凸块相连；金网和金凸块材料为金；金凸块、金网、地网gnd ring与地环GND WALL共同构成了ESD电流泄放通路。

7.一种基于指纹传感器的ESD防护结构的建模方法，其特征在于，包括：

步骤1、按照芯片布局的实际尺寸，按比例建立具有GND WALL结构的ESD防护模型；

步骤2、根据芯片的实际尺寸以及工艺库文件所得到的层间距与层之间的关系按比例建立Ansoft Maxwell ESD防护模型，进行计算仿真分析；

步骤3、在具有GND WALL结构的ESD防护模型对应的芯片结构中增加金凸块以增强芯片的电流泄放能力，建立具有金凸块结构的ESD防护模型；

步骤4、返回步骤2进行建模仿真；添加的激励大小与位置与具有GND WALL结构的ESD防护模型保持一致。

8.根据权利要求7所述的一种基于指纹传感器的ESD防护结构的建模方法，其特征在于，所述仿真分析的具体流程为：

S21、选择求解器，利用DC Conduction求解器和Electric Transient求解器完成求解；

S22、创建ESD模型并设置相应元件材料属性；

S23、设置边界条件与激励源；

S24、根据需要制定求解参数，然后设定求解规格并剖分网格；

S25、系统自适应求解；

S26、提取数据，绘制场图。最后将求解结果通过后处理器显示出来，或者通过场计算器将不能直接得到图形的数据提取出来。

9.根据权利要求8所述的一种基于指纹传感器的ESD防护结构的建模方法，其特征在于，所述系统自适应求解的过程为：

A251、设置自适应计算参数；

A252、检查并验证模型是否合理，修改相应错误；

A253、进行计算并求解；

A254、判断计算结果是否合理，如不合理，进一步手动细化网格，然后返回步骤A253。

10.根据权利要求8所述的一种基于指纹传感器的ESD防护结构的建模方法，其特征在于，所述激励源添加激励的依据为静电防护标准IEC61000-4-2 air discharge level 4。