⚡ 応用編第2章 : 高耐圧デバイス

Applied Chapter 2 : High Voltage Devices

📘 概要｜Overview

本章では、SoCやアナログ混載LSIにおいて不可欠な
高耐圧デバイス（High Voltage Devices） の構造と設計技術について学びます。
代表的なデバイスには、HV-CMOS（High Voltage CMOS） や LDMOS（Lateral Diffused MOS） があり、
通常のCMOSに比べて 高電圧印加への耐性 を持ち、以下のような用途に活用されます：

パワー制御｜Power Control
センサ入力｜Sensor Interface
高電圧駆動｜Level Shifting / Driver

設計においては、電界集中の緩和・寄生素子の抑制・レイアウト最適化 といった
微細かつ高信頼性が要求されるノウハウが重要です。

This chapter covers device structures and layout design for HV-CMOS and LDMOS,
essential for power interface, sensor input, and high-voltage driver circuits in SoC and analog LSI.

🗂️ セクション構成｜Section Structure

📄 ファイル名｜Filename	📘 内容概要｜Description	⚡ 耐圧範囲｜Voltage Rating
`hvcmos.md`	HV-CMOS設計：標準CMOSとの互換性を維持した高耐圧技術 HV-CMOS Design – CMOS-compatible high-voltage integration	約10V〜40V ~10V to 40V
`ldmos.md`	LDMOS構造と動作：高電圧・高電流用途の基本構造とドリフト領域設計 LDMOS Devices – High-voltage/high-current MOS with lateral drift extension	約20V〜100V以上 ~20V to 100V+
`junction_isolation.md`	接合絶縁技術：寄生トランジスタとリーク防止のための絶縁構造 Junction Isolation – Structure and biasing against latch-up and leakage	―
`dvdt.md`	dv/dt耐性とデバイス破壊：急峻な電圧変化による電界破壊とその対策 dv/dt Immunity – Prevention of avalanche breakdown by transient voltage	―
`layout_rules.md`	高耐圧デバイスのレイアウト工夫：ガードリングやCMPダミーの配置ルール Layout Guidelines – Guard rings, dummy fills, and reliability-aware layout	―

🎯 対象読者｜Target Audience

🎓 高耐圧デバイスの基礎構造と応用例を理解したい初学者
Beginners seeking fundamental understanding of HV devices
👨‍🔧 アナログ混載設計やPMIC開発に関心のある若手技術者
Junior engineers working on analog/mixed-signal or PMIC
🔌 センサ入力・電源・駆動回路などのI/O設計担当者
Designers involved in sensor, power, and driver I/O circuits

🎯 本章の到達目標｜Learning Objectives

✅ 到達目標｜Objectives	説明｜Details
HV-CMOS / LDMOSの構造理解 Understand HV-CMOS and LDMOS	動作原理と構造の違いを把握し、用途ごとの選択が可能となる
寄生素子と絶縁設計の習得 Design against parasitic effects	サブストレートカップリングやラッチアップの回避方法を理解
耐圧と信頼性確保の実装技術 Reliability-aware HV design	dv/dt破壊やレイアウト最適化による製品歩留まり向上

🔗 関連リンク｜Related Topics

📘 応用編第2章｜高耐圧デバイス全体README
章全体の構成と関連技術の導入
Chapter 2 Top: Overview of high-voltage devices and structure of this section
hvcmos.md
CMOSプロセス互換での高耐圧化技術
High-voltage CMOS with process compatibility
ldmos.md
LDMOSによる高電流対応技術
LDMOS for high-current, high-voltage applications
junction_isolation.md
寄生素子を防ぐ絶縁設計
Isolation to prevent parasitic transistors
layout_rules.md
CMPとガードリングの最適設計指針
CMP-aware layout and guard ring design
chapter5_soc_design_flow
SoC設計フローと高耐圧ブロック統合
SoC design flow with HV IP block integration

🏁 備考｜Note

本章は Edusemi 応用編 の一部であり、高信頼・実装指向の教育を重視しています。
This chapter is part of Edusemi Advanced Edition, focused on reliability-aware, implementation-level education.

👤 著者・ライセンス｜Author & License

項目｜Item	内容｜Details
著者｜Author	三溝真一（Shinichi Samizo）
GitHub	Samizo-AITL
Email	shin3t72@gmail.com
ライセンス｜License	MIT License（再配布・改変自由） Redistribution and modification allowed

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