过电压/能量保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种过电压/能量保护装置，包括电压检测电路、控制电路、反相电路和箝位晶体管。电压检测电路用于检测电源线上是否发生过电压事件，以产生开关控制信号；控制电路具有耦接于该电压检测电路的开关单元，该开关单元根据该开关控制信号接通/断开，以产生电压控制信号；反相电路具有输出和耦接于从该控制电路传送过来的该电压控制信号的输入；以及，箝位晶体管具有耦接于该反相电路的该输出的控制端，且被配置为在该电源线上发生过电压事件时是被接通的。采用本发明专利技术，能够对电源线上的异常能量或异常电压进行放电。

Overvoltage/Energy Protection Device

【技术实现步骤摘要】
过电压/能量保护装置
本专利技术通常涉及一种静电放电(electrostaticdischarge，ESD)保护电路，以及更特别地，涉及一种能够准确地区别由异常能量而非系统电源接通/断开(ON/OFF)造成的过电压事件的过电压/能量保护装置。
技术介绍
一般而言，传统的过能量(overenergy)保护电路，诸如静电放电保护电路，被布置为基于R-C(resistor-capacitor，电阻-电容)时间常数执行过能量保护。传统电路被设置为采用RC时间常数将异常能量事件与正常的系统电源接通/断开事件区分开，使得传统电路被布置为不对正常的系统电源接通/断开造成的在电源供给线上上升的能量进行释放或泄漏。然而，由于一般规范中未指定想不到的(unexpected)的EOS(电过应力，electricaloverstress)事件，因此，传统电路实际上不能执行过能量保护来释放由想不到的EOS事件引起的异常能量，且基于RC时间常数的解决方案不能够区分该EOS事件与正常系统电源接通/断开事件。例如，ESD事件被定义为在较短时间(例如短于10微秒)内导致过度能量异常上升的事件，而EOS事件或正常系统电源接通/断开事件在较长时间(比如超过100微秒)内导致过度能量上升。EOS事件与正常系统电源接通/断开事件之间的唯一区别是EOS事件将造成过高电压上升，而传统的基于R-C时间常数的解决方案无法检测到这种过高电压上升。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种用于EOS事件和/或ESD事件的过电压/能量保护装置，以解决上述问题。根据本专利技术的一些实施例，提供了一种过电压/能量保护装置，该装置包括电压检测电路、控制电路、反相电路以及箝位晶体管。电压检测电路用于检测电源线上是否发生过电压事件，以产生开关控制信号。控制电路具有耦接于该电压检测电路的开关单元，该开关单元根据该开关控制信号接通/断开，以产生电压控制信号。反相电路具有输出和耦接于从该控制电路传送过来的该电压控制信号的输入；以及，箝位晶体管具有耦接于该反相电路的该输出的控制端，且被配置为在该电源线上发生过电压事件时是被接通的。本专利技术提供的保护装置能够对电源线上的异常能量或异常电压进行放电。本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本专利技术的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。附图说明通过阅读后续的详细描述以及参考附图所给的示例，可以更全面地理解本专利技术。图1是根据本专利技术实施例示出的过电压/能量保护装置的方框示意图。图2是根据本专利技术第一实施例示出的如图1所示的过电压/能量保护装置的电路示意图。图3是图1的电压检测电路的另一示例的电路示意图。图4是图1的电压检测电路的另一示例的电路示意图。图5是图1的电压检测电路的另一示例的电路示意图。图6是图1的电压检测电路的另一示例的电路示意图。图7根据本专利技术另一实施例示出了图1所示的过电压/能量保护装置的电路示意图。图8根据本专利技术另一实施例示出了图1所示的过电压/能量保护装置的另一电路示意图。在下面的详细描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便本领域技术人员能够更透彻地理解本专利技术实施例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施一个或多个实施例，不同的实施例可根据需求相结合，而并不应当仅限于附图所列举的实施例。具体实施方式以下描述为本专利技术实施的较佳实施例，其仅用来例举阐释本专利技术的技术特征，而并非用来限制本专利技术的范畴。在通篇说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件，所属领域技术人员应当理解，制造商可能会使用不同的名称来称呼同样的元件。因此，本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区别的基准。本专利技术中使用的术语“元件”、“系统”和“装置”可以是与计算机相关的实体，其中，该计算机可以是硬件、软件、或硬件和软件的结合。在以下描述和权利要求书当中所提及的术语“包含”和“包括”为开放式用语，故应解释成“包含，但不限定于…”的意思。此外，术语“耦接”意指间接或直接的电气连接。因此，若文中描述一个装置耦接于另一装置，则代表该装置可直接电气连接于该另一装置，或者透过其它装置或连接手段间接地电气连接至该另一装置。其中，除非另有指示，各附图的不同附图中对应的数字和符号通常涉及相应的部分。所绘制的附图清楚地说明了实施例的相关部分且并不一定是按比例绘制。文中所用术语“基本”或“大致”是指在可接受的范围内，本领域技术人员能够解决所要解决的技术问题，基本达到所要达到的技术效果。举例而言，“大致等于”是指在不影响结果正确性时，技术人员能够接受的与“完全等于”有一定误差的方式。本专利技术旨在提供一种ESD(electrostaticdischarge，静电放电)和/或EOS(electricaloverstress，电过应力)保护装置/解决方案，其能够保护集成电路芯片的部件免受过电压/能量(overvoltage/energy)或电源线(powersupplyline)VDD上异常(abnormal)能量上升的损坏。所提供的ESD/EOS保护装置/解决方案能够快速或迅速地将异常能量从电源线VDD释放到地。另外，所提供的ESD/EOS保护装置/解决方案能够准确地区别过电压事件与由于系统电源接通/断开(ON/OFF)引起的正常电源电压上升。根据本专利技术实施例，所提供的保护装置被布置为释放由ESD事件或EOS事件造成的在电源线上出现的异常能量。例如，ESD事件指示目前已被指定在ESD规范中的过电压状况/事件，而EOS事件指示ESD规范中未指定或非预期的过电压状况/事件；但是，这并不意味着对本专利技术的限制。图1是根据本专利技术实施例示出的过电压/能量(过电压或过能量)保护装置100的方框示意图。装置100包括电压检测电路(voltagedetectioncircuit)105，控制电路(controllingcircuit)110，反相电路(invertercircuit)115和箝位晶体管(clamptransistor)120。例如，装置100可被设置在要保护的集成电路芯片101内，或者可独立于芯片101设置而位于其外部，再例如，装置100可以是一集成电路芯片，具体地，本专利技术实施例不做限制。电压检测电路105被配置为检测电源线/电源信号VDD上是否发生(occur)过电压事件，以产生开关控制信号(switchcontrolsignal)SWC。例如，当检测到电源线VDD上没有发生过电压事件时，产生具有第一电压的开关控制信号；以及，当检测到电源线VDD上发生过电压事件时，产生具有第二电压的开关控制信号，其中，第一电压和第二电压中的其中一者低于特定电压阈值，而另一者高于该特定电压阈值。在本专利技术一实施例中，该特定电压阈值可以是晶体管的阈值电压。控制电路110耦接于电压检测电路105，且被配置为根据开关控制信号SWC产生电压控制信号(voltagecontrolsignal)SVC。在图1所示的示意图中，控制电路110包括导电单元/电路(conductiveunit/circuit)1101和开关单元/电路(switchunit/circuit)1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过电压/能量保护装置，包括：电压检测电路，用于检测电源线上是否发生过电压事件，以产生开关控制信号；控制电路，具有耦接于该电压检测电路的开关单元，该开关单元根据该开关控制信号接通/断开，以产生电压控制信号；反相电路，具有输出和耦接于从该控制电路传送过来的该电压控制信号的输入；以及，箝位晶体管，具有耦接于该反相电路的该输出的控制端，且被配置为在该电源线上发生过电压事件时是被接通的。

【技术特征摘要】
2018.02.07 US 62/627,273;2018.10.04 US 16/151,3551.一种过电压/能量保护装置，包括：电压检测电路，用于检测电源线上是否发生过电压事件，以产生开关控制信号；控制电路，具有耦接于该电压检测电路的开关单元，该开关单元根据该开关控制信号接通/断开，以产生电压控制信号；反相电路，具有输出和耦接于从该控制电路传送过来的该电压控制信号的输入；以及，箝位晶体管，具有耦接于该反相电路的该输出的控制端，且被配置为在该电源线上发生过电压事件时是被接通的。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该电压检测电路具体用于：当检测到该电源线上没有发生过电压事件时，产生具有第一电压的开关控制信号；以及，当检测到该电源线上发生过电压事件时，产生具有第二电压的开关控制信号，其中，该第一电压和该第二电压中的其中一者低于特定电压阈值，而另一者高于该特定电压阈值。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该特定电压阈值是晶体管的阈值电压。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该电压检测电路包括：至少一个二极管，具有耦接于第一供给电压的第一极；以及，第一晶体管，具有耦接于该第一供给电压的控制端、耦接于该至少一个二极管的第二极的第一端以及耦接于第二供给电压的第二端；其中，该开关控制信号被产生在该至少一个二极管中的其中一个二极管的第二极上，以及，该第一供给电压和该第二供给电压为该电源线的电压和地电压中的不同者，该第一极和该第二极为阳极和阴极中的不同者。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该电压检测电路还包括：电阻电路，被设置在该第一晶体管的第二端和该第二供给电压之间，该第一晶体管的第二端通过该电阻电路连接到该第二供给电压。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，该至少一个二极管包括串联连接的多个二极管。7.根据权利要求4所述的装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马威宇，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71