[发明专利]获取电热安全工作区的方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明提供一种获取电热安全工作区的方法、装置及计算机可读存储介质，应用于栅极接地N沟道场效应晶体管结构的静电放电保护器件。本发明获取电热安全工作区的方法包括：根据静电放电保护器件的结构，构造等效热路模型，获取最大安全耗散功率；根据最大安全耗散功率、最大安全电流、最大安全电压与最大安全二次击穿功率，获取电热安全工作区。本发明通过采用上述技术方案，能够解决现有技术中电热安全工作区的耗散功率由经验值粗略确定，基于此得到的电热安全工作区与静电放电保护器件的实际工作情况存在很大偏差，进而不能够有效地保护静电放电保护器件的问题。

【技术领域】

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种获取电热安全工作区的方法、装置及计算机可读存储介质。

【背景技术】

传统的静电放电(Electro Static Discharge，ESD)保护器件在瞬态高电压、大电流冲击下，其电流-电压(I-U)特性曲线往往表现出一个共同的特征：如图1所示，在电压达到一定限度时，曲线表现出明显的负阻回滞(Snapback)现象，具体表现为：电流急剧增大，而电压持续减小回滞，发生二次击穿或热击穿，造成ESD保护器件电热失效而无法正常工作。电热安全工作区(Safe Operation Area，SOA)作为衡量ESD保护器件电热效应微观物理作用机制的一个直观表象，因此，通常使用电热安全工作区来说明ESD保护器件的安全工作范围。

然而，现有技术中电热安全工作区的耗散功率由经验值粗略确定，基于此得到的电热安全工作区与ESD保护器件的实际工作情况存在很大偏差，进而不能够有效地保护ESD保护器件。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种获取电热安全工作区的方法、装置及计算机可读存储介质，用以解决现有技术中电热安全工作区的耗散功率由经验值粗略确定，基于此得到的电热安全工作区与ESD保护器件的实际工作情况存在很大偏差，进而不能够有效地保护ESD保护器件的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种获取电热安全工作区的方法，应用于栅极接地N沟道场效应晶体管结构的静电放电保护器件，该方法包括：

根据静电放电保护器件的结构，构造所述静电放电保护器件的等效热路模型；

根据所述等效热路模型，获取所述静电放电保护器件的最大安全耗散功率；

根据所述最大安全耗散功率、最大安全电流、最大安全电压与最大安全二次击穿功率，获取所述静电放电保护器件的电热安全工作区。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述等效热路模型，获取所述静电放电保护器件的最大安全耗散功率，包括：

根据所述等效热路模型，获取耗散功率与所述静电放电保护器件的热扩散时间、热扩散温度之间的对应关系；

根据所述对应关系，获取耗散功率的最大值，以作为所述最大安全耗散功率。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当所述静电放电保护器件热扩散时间小于第一时间阈值时，所述对应关系可以表示为：

其中，P_f为耗散功率，a为等效平行六面体的宽度，b为等效平行六面体的长度，C_p为所述静电放电保护器件的热容，T_c为所述热扩散温度，T₀为环境温度，t_f为失效时间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当所述静电放电保护器件热扩散时间大于或者等于第一时间阈值且小于第二时间阈值时，所述对应关系可以表示为：