闩锁效应

生Latch up 的具体原因

1. 芯片一开始工作时VDD变化导致nwell和P substrate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Latch up。

2. 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。

3. 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。

4.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。

5. Well 侧面漏电流过大。

防止Latch up 的方法：

1.在基体（substrate)上改变金属的掺杂，降低BJT的增益

2.避免source和drain的正向偏压

3.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

4. 使用Guard ring: 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，另一方面可阻止载流子到达BJT的基极。如果可能，可再增加两圈ring。

5. Substrate contact和well contact应尽量靠近source,以降低Rwell和Rsub的阻值。

6.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

7.除在I/O处需采取防Latch up的措施外，凡接I/O的内部mos 也应圈guard ring。

8. I/O处尽量不使用pmos(nwell)

COMS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非切断电源，电流一直在增大这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时，COMS的内部电流能达到40mA以上，很容易烧毁芯片。

防御措施：

1）在输入端和输出端加钳位电路，使输入和输出不超过规定电压。

2）芯片的电源输入端加去耦电路，防止VDD端出现瞬间的高压。

3）在VDD和外电源之间加限流电阻，即使有大的电流也不让它进去。

4）当系统由几个电源分别供电时，开关要按下列顺序：开启时，先开启COMS电路的电源，再开启输入信号和负载的电源；关闭时，先关闭输入信号和负载的电源，再关闭COMS电路的电源。