静电放电保护装置与其检测电路制造方法及图纸

本发明专利技术涉及静电放电保护装置与其检测电路。静电放电保护装置包含检测电路以及箝位电路。检测电路用以根据不同的第一电压与第二电压输出第一控制信号与第二控制信号。在一静电放电事件发生时，检测电路用以根据第二电压执行反相操作以产生第一控制信号与第二控制信号。箝位电路用以根据第一控制信号与第二控制信号导通，以提供关联于静电放电事件的电流的放电路径。

Electrostatic discharge protection device and its detection circuit

The invention relates to an electrostatic discharge protection device and a detection circuit thereof. The ESD protection device includes a detection circuit and a clamping circuit. The detection circuit is used to output the first control signal and the second control signal according to the different first and second voltages. When an electrostatic discharge event occurs, the detection circuit is used to perform an inversion operation according to the second voltage to generate a first control signal and a second control signal. The clamping circuit is used to turn on the second control signal according to the first control signal to provide the discharge path of the current associated with the electrostatic discharge event.

【技术实现步骤摘要】
静电放电保护装置与其检测电路
本案是有关于一种静电放电保护装置，且特别是有关于采用标称电压的组件实施的耐高电压的静电放电保护装置与其检测电路。
技术介绍
一般而言，集成电路由一或多个晶体管实现。随着制程发展，晶体管的尺寸越来越小，使得晶体管的任两端所能承受的电压越来越低。为了避免静电放电所造成的过度电压应力造成的损坏，通常会使用静电放电保护电路来保护集成电路免于静电放电的伤害。
技术实现思路
于一些实施例中，静电放电保护装置包含检测电路以及箝位电路。检测电路用以根据不同的第一电压与第二电压输出第一控制信号与第二控制信号。在一静电放电事件发生时，检测电路用以根据第二电压执行反相操作以产生第一控制信号与第二控制信号。箝位电路用以根据第一控制信号与第二控制信号导通，以提供关联于静电放电事件的电流的放电路径。于一些实施例中，静电放电检测电路包含第一阻抗组件、第一耦合组件、反相器以及第一开关。第一阻抗组件用以接收第一电压。第一耦合组件用以接收第二电压，且第一电压不同于第二电压。其中第一耦合组件与第一阻抗组件耦接于第一节点，第一耦合组件还用以在静电放电事件发生时传送第二电压至第一节点。反相器用以根据第一节点的第二电压准位产生第一控制信号。第一开关用以根据第二电压与第一控制信号导通，以将第一控制信号输出为第二控制信号。其中第一控制信号以及第二控制信号用以控制箝位电路，以旁路关联于静电放电事件的电流。综上所述，本案提供的静电放电保护装置与检测电路可通过承受标称电压的组件实现，可使静电放电保护装置与检测电路承受高于标称电压的操作电压，并可在静电放电事件发生时提供放电路径，以提高装置中内部组件的可靠度。附图说明本案所附图示的说明如下：图1为根据本公开内容的一些实施例所绘示的一种静电放电保护装置的示意图；图2为根据本公开内容的一些实施例所绘示图1中的静电放电保护装置的电路示意图；图3A为根据本公开内容的一些实施例所绘示图2中的静电放电保护装置于正常操作时执行的方法的流程图；图3B图为根据本公开内容的一些实施例所绘示图2中的静电放电保护装置于执行图3A的方法的操作状态示意图；图4A图为根据本公开内容的一些实施例所绘示图2中的静电放电保护装置于静电放电事件发生时所执行的保护方法的流程图；以及图4B图为根据本公开内容的一些实施例所绘示图2中的静电放电保护装置于执行图4A的方法的操作状态示意图。具体实施方式下文系举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本案所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本案所涵盖的范围。此外，图示仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同组件将以相同的符号标示来说明。关于本文中所使用的“约”、“大约”或“大致约”一般通常系指数值的误差或范围约百分之二十以内，较好地是约百分之十以内，而更佳地则是约百分五之以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如“约”、“大约”或“大致约”所表示的误差或范围。另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个组件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个组件相互操作或动作。参照图1，图1为根据本公开内容的一些实施例所绘示的一种静电放电(ElectrostaticDischarge,ESD)保护装置100的示意图。于一些实施例中，ESD保护装置100可应用于各种电子装置、集成电路或芯片中，以提高上述组件的可靠度。于一些实施例中，ESD保护装置100包含检测电路120以及箝位电路140。检测电路120与箝位电路140耦接于电源轨101、电源轨102以及电源轨103之间。于一些实施例中，电源轨101用于提供电压VDDH，电源轨102用于提供电压VDDL，其中电压VDDH不同于电压VDDL。于一些实施例中，电源轨103用于提供地电压VSS。于一些实施例中，电压VDDL低于电压VDDH。举例而言，于一些应用中，电压VDDH约为3.3伏特(V)，且电压VDDL约为1.8V。于一些实施例中，地电压VSS小于电压VDDH或电压VDDL。例如，于一些应用中，地电压VSS约为0V。上述关于各电压的数值仅为示例。各种适用于电压VDDH、VDDL或VSS的数值皆为本案所涵盖的范围。检测电路120耦接于电源轨101以及电源轨102之间，并用以根据电压VDDH与电压VDDL输出控制信号VC1以及控制信号VC2。于一些实施例中，当ESD事件发生时，检测电路120用以根据电压VDDL执行反相操作，以产生控制信号VC1以及控制信号VC2。于一些实施例中，控制信号VC1以及控制信号VC2的信号值可用来表示是否有ESD事件出现。此处之相关内容将于参照后述图3A与图4A说明。箝位电路140耦接于电源轨101以及电源轨103之间，并用以根据控制信号VC1以及控制信号VC2导通，以提供关联于ESD事件的电流IESD的放电路径。参照图2，图2为根据本公开内容的一些实施例所绘示图1的ESD保护装置100的电路示意图。为易于理解，图2中的类似组件按照图1被指定为相同标号。于一些实施例中，检测电路120包含多个阻抗组件R1～R2、多个耦合组件C1～C2、反相器122、开关M1与M2。于一些实施例中，多个耦合组件C1～C2用以可提供耦合交流信号的路径。例如。多个耦合组件C1～C2可由电容性组件实现。于一些实施例中，多个阻抗组件R1～R2可由各种主被动组件实现，例如包含被动电阻器、芯片上电阻或晶体管。上述关于各组件的实施方式仅为示例。各种适用于实施上述组件的实施方式皆为本案所涵盖的范围。如图2所示，阻抗组件R1的一端耦接至电源轨101以接收电压VDDH，且阻抗组件R1的另一端与耦合组件C1的一端耦接至节点NA。耦合组件C1的另一端耦接至电源轨102以接收电压VDDL。反相器122操作于电压VDDH以及电压VDDL之间。反相器122的输入端耦接至节点NA，且反相器122的输出端耦接至节点NB。于一些实施例中，反相器122用以根据节点NA上的电压准位输出控制信号VC1至节点NB。于一些实施例中，开关M1由P型晶体管实现。如图2所示，开关M1的第一端耦接至节点NB以接收控制信号VC1，开关M1的第二端耦接至节点NC，且开关M1的控制端耦接至电源轨102以接收电压VDDL。开关M1用以根据电压VDDL与控制信号VC1导通，以将控制信号VC1输出为控制信号VC2至节点NC。阻抗组件R2的一端耦接至电源轨102以接收电压VDDL，且阻抗组件R2的另一端耦接至节点ND。耦合组件C2耦接于节点ND以及电源轨103之间，以接收地电压VSS。于一些实施例中，开关M2由N型晶体管实现。如图2所示，开关M2的第一端耦接至节点NC以接收控制信号VC2，开关M2的第二端耦接至电源轨103以接收地电压VSS，且开关M2的控制端耦接至节点ND。于一些实施例中，开关M2用以根据节点ND的电压准位调整其阻值，以调整控制信号VC2的电压准位。于一些实施例中，阻抗组件R2、耦合组件C2及开关M2可由另一阻抗组件所取代，其中所述另一阻抗组件耦接于节点NC与地电压VSS之间。箝位电路140包含多个串联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电放电保护装置，包含：一检测电路，用以根据不同的一第一电压与一第二电压输出一第一控制信号与一第二控制信号，其中在一静电放电事件发生时，该检测电路用以根据该第二电压执行一反相操作以产生该第一控制信号与该第二控制信号；以及一箝位电路，用以根据该第一控制信号与该第二控制信号导通，以提供关联于该静电放电事件的一电流的一放电路径。

【技术特征摘要】
1.一种静电放电保护装置，包含：一检测电路，用以根据不同的一第一电压与一第二电压输出一第一控制信号与一第二控制信号，其中在一静电放电事件发生时，该检测电路用以根据该第二电压执行一反相操作以产生该第一控制信号与该第二控制信号；以及一箝位电路，用以根据该第一控制信号与该第二控制信号导通，以提供关联于该静电放电事件的一电流的一放电路径。2.根据权利要求1所述的静电放电保护装置，其中，该检测电路包含：一第一阻抗组件，耦接于一第一电源轨，以接收该第一电压；一第一耦合组件，耦接于一第二电源轨，以接收该第二电压，其中该第二电压低于该第一电压，该第一耦合组件与该第一阻抗组件耦接于一第一节点，且该第一耦合组件还用以在该静电放电事件发生时传送该第二电压至该第一节点；一反相器，用以根据该第一节点的一第一电压准位执行该反相操作，以产生该第一控制信号与该第二控制信号；以及一开关，用以根据该第二电压与该第一控制信号导通，以将该第一控制信号输出为该第二控制信号。3.根据权利要求2所述的静电放电保护装置，其中，该检测电路还包含：一第二阻抗组件，耦接于该开关与一第三电源轨之间，并用以调整该第二控制信号的一电压准位，其中该第三电源轨用以提供一地电压。4.根据权利要求3所述的静电放电保护装置，其中，当该静电放电事件未发生时，该第二控制信号的该电压准位经由该第二阻抗组件下拉至该地电压。5.根据权利要求3所述的静电放电保护装置，其中，该检测电路还包含：一第三阻抗组件，耦接于该第二电源轨，以接收该第二电压；以及一第二耦合组件，其中该第二耦合组件与该第三阻抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐薪承，曹太和，林柏青，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71