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Latchup的定义�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�Latchup是指cmos晶片中,在电源powerVDD和地线GND(VSS)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�随着IC制造工艺的发展,封装密度和集成度越来越高,产生Latchup的可能性会越来越大�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Latchup的原理分析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Psubstrate，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Latchup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（VSS）间形成低抗通路，Latchup由此而产生。产生Latchup的具体原因•芯片一开始工作时VDD变化导致nwell和Psubstrate间寄生电容中产生足够的电流，当VDD变化率大到一定地步，将会引起Latchup。•当I/O的信号变化超出VDD-GND（VSS）的范围时，有大电流在芯片中产生，也会导致SCR的触发。•ESD静电加压，可能会从保护电路中引入少量带电载子到well或substrate中，也会引起SCR的触发。•当很多的驱动器同时动作，负载过大使power和gnd突然变化，也有可能打开SCR的一个BJT。•Well侧面漏电流过大。防止Latchup的方法•在基体（substrate)上改变金属的掺杂，降低BJT的增益•避免source和drain的正向偏压•增加一个轻掺杂的layer在重掺杂的基体上，阻止侧面电流从垂直BJT到低阻基体上的通路•使用Guardring:P+ring环绕nmos并接GND；N+ring环绕pmos并接VDD，一方面可以降低Rwell和Rsub的阻值，另一方面可阻止栽子到达BJT的基极。如果可能，可再增加两圈ring。•Substratecontact和wellcontact应尽量靠近source,以降低Rwell和Rsub的阻值。•使nmos尽量靠近GND，pmos尽量靠近VDD,保持足够的距离在pmos和nmos之间以降低引发SCR的可能•除在I/O处需采取防Latchup的措施外，凡接I/O的内部mos也应圈guardring。•I/O处尽量不使用pmos(nwell)另外,对于电源较复杂的版图,例如LCDdriver等有升压的电路，在启动之前，很多的电压都是不定的，这样更容易引起latchup的可能，这时，可以在P、N器件之间，插入更深的well或埋层（按照自己的工艺定方案）。