静电放电保护电路制造技术

一种静电放电保护电路包括：第一电源线；第二电源线；MOSFET开关电路，具有连接到所述第一电源线的第一导电端子、连接到所述第二电源线的第二导电端子、以及栅极端子；第一触发电路，被配置为响应于在所述第一电源线和所述第二电源线中的一个或多个电源线处检测到正静电放电事件而生成正触发信号；第二触发电路，被配置为响应于在所述第一电源线和所述第二电源线中的一个或多个电源线处检测到负静电放电事件而生成负触发信号；以及传递电路，被配置为传递所述正触发信号和所述负触发信号以用于施加到所述MOSFET开关电路的所述栅极端子。

Electrostatic Discharge Protection Circuit

【技术实现步骤摘要】
静电放电保护电路
本公开涉及用于保护集成电路免于过电压并且特别是免于静电放电的设备。
技术介绍
图1示出了用于关于正电压电源范围的静电放电(ESD)保护的传统电源钳位电路10p的电路图。电源钳位电路10p由耦合在集成电路的正电源电压线14p(POS_VDD)与集成电路的接地电源电压线16(GND)之间的开关电路12p形成。正电源电压线14p耦合到用于集成电路的正电源焊盘22p，并且接地电源电压线16耦合到用于集成电路的接地电源焊盘24。电源线14p和16可以是没有焊盘连接的内部节点。待保护的功能电路28也耦合在正电源电压线14p与接地电源电压线16之间。开关电路12p具有耦合到正电源电压线14p的第一导电端子32p和耦合到接地电源电压线16的第二导电端子34p。开关电路12p的控制端子36p接收由触发电路40p生成的触发信号，触发电路40p分别感测电源线14p和16中的瞬态电压差(例如，上升时间检测)，并且响应于感测到的差值而确立触发信号。在一个实施例中，开关电路12p包括n沟道MOSFET器件，其中第一导电端子32p是漏极端子，第二导电端子34p是源极端子，并且控制端子36p是栅极端子。触发电路40p包括ESD检测电路42p和触发信号调节电路44p。ESD检测电路42p由电阻电容式(RC)电路形成，RC电路包括与电容器52p串联连接在电源线14p和16之间的电阻器50p。电阻器50p的第一端子连接到电源线16，并且电阻器50p的第二端子连接到节点56p。电容器52p的第一板连接到节点56p，并且电容器52p的第二板连接到电源线14p。ESD检测电路42p进一步包括与电容器52p并联连接的二极管54p，其中阳极端子连接到节点56p，并且阴极端子连接到电源线14p。被配置作为电容器的n沟道MOSFET器件58p与电阻器50p并联连接，其中栅极端子连接到节点56p，并且源极和漏极端子都连接到电源线16。触发信号调节电路44p包括分别彼此串联连接的第一反相器电路60p和第二反相器电路62p。反相器电路60p和62p由电源线14p和16供电，其中反相器电路60p的输入连接到节点56p，反相器电路60p的输出连接到反相器电路62p的输入，并且反相器电路62p的输出连接到开关电路12p的控制端子36p。返回二极管70p连接在电源线14p和16之间，其中二极管70p的阳极端子连接到电源线16，并且二极管70p的阴极端子连接到电源线14p。在一些实现中，可以省略触发信号调节电路44p，其中节点56p直接连接到开关电路12p的栅极端子。在其他实现中，触发信号调节电路可以由连接到反向RC检测器的单级反相器构成。该反向RC检测器可以如下连接，电阻器50p的第一端子可以连接到电源线14p，并且电阻器50p的第二端子可以连接到节点56p。电容器52p的第一板可以连接到节点56p，并且电容器52p的第二板可以连接到电源线16。在这种配置中，二极管54n和晶体管58n的连接取向类似地反转。单级反相器的输出可以连接到开关电路12p的栅极端子36p，并且单级反相器的输入可以连接到节点56p。图2示出了用于关于负电压电源范围的静电放电(ESD)保护的传统电源钳位电路10n的电路图。电源钳位电路10n由耦合在集成电路的接地电源电压线16(GND)与集成电路的负电源电压线14n(NEG_VDD)之间的开关电路12n形成。负电源电压线14n耦合到用于集成电路的负电源焊盘22n，并且接地电源电压线16耦合到用于集成电路的接地电源焊盘24。电源线14n和16可以是没有焊盘连接的内部节点。待保护的功能电路28也耦合在负电源电压线14n与接地电源电压线16之间。开关电路12n具有耦合到接地电源电压线16的第一导电端子32n和耦合到负电源电压线14n的第二导电端子34n。开关电路12n的控制端子36n接收由触发电路40n生成的触发信号，触发电路40n分别感测电源线14n和16中的瞬态电压差(例如，上升时间检测)，并且响应于感测到的差值而确立触发信号。在一个实施例中，开关电路12n包括n沟道MOSFET器件，其中第一导电端子32n是漏极端子，第二导电端子34n是源极端子，并且控制端子36n是栅极端子。触发电路40n包括ESD检测电路42n和触发信号调节电路44n。ESD检测电路42n由电阻电容式(RC)电路形成，RC电路包括与电容器52n串联连接在电源线14n和16之间的电阻器50n。电阻器50n的第一端子连接到电源线14n，并且电阻器50n的第二端子连接到节点56n。电容器52n的第一板连接到节点56n，并且电容器52n的第二板连接到电源线16。ESD检测电路42n进一步包括与电容器52n并联连接的二极管54n，其中阳极端子连接到节点56n，并且阴极端子连接到电源线16。被配置作为电容器的n沟道MOSFET器件58n与电阻器50n并联连接，其中栅极端子连接到节点56n，并且源极和漏极端子都连接到电源线14n。触发信号调节电路44n包括分别彼此串联连接的第一反相器电路60n和第二反相器电路62n。反相器电路60n和62n由电源线14n和16供电，其中反相器电路60n的输入连接到节点56n，反相器电路60n的输出连接到反相器电路62n的输入，并且反相器电路62n的输出连接到开关电路12n的控制端子36n。返回二极管70n连接在电源线14n和16之间，其中二极管70n的阳极端子连接到电源线14n，并且二极管70n的阴极端子连接到电源线16。在一些实现中，可以省略触发信号调节电路44n，其中节点56n直接连接到开关电路12n的栅极端子。在其他实现中，触发信号调节电路可以由连接到反向RC检测器的单级反相器构成。该反向RC检测器可以如下连接，电阻器50n的第一端子可以连接到电源线16，并且电阻器50n的第二端子可以连接到节点56n。电容器52n的第一板可以连接到节点56n，并且电容器52p的第二板可以连接到电源线14n。在这种配置中，二极管54n和晶体管58n的连接取向类似地反转。单级反相器的输出可以连接到开关电路12n的栅极端子36n，并且单级反相器的输入可以连接到节点56n。
技术实现思路
本公开的实施例的目的在于提供一种静电放电保护电路，其能够提供全摆幅正到负MOSFET电源钳位。在一个方面，提供了一种静电放电保护电路，其包括：第一电源线；第二电源线；MOSFET开关电路，具有连接到所述第一电源线的第一导电端子、连接到所述第二电源线的第二导电端子、以及栅极端子；第一触发电路，被配置为响应于在所述第一电源线和所述第二电源线中的一个或多个电源线处检测到正静电放电事件而生成正触发信号；第二触发电路，被配置为响应于在所述第一电源线和所述第二电源线中的一个或多个电源线处检测到负静电放电事件而生成负触发信号；以及传递电路，被配置为传递所述正触发信号和所述负触发信号以用于施加到所述MOSFET开关电路的所述栅极端子。在一些实施例中，所述静电放电保护电路进一步包括功能电路，所述功能电路针对电源而电耦合到所述第一电源线和所述第二电源线。在一些实施例中，所述MOSFET开关电路的所述第一导电端子是连接到所述第一电源线的漏极端子，并且所述MOSFET开关电路的所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电放电保护电路，其特征在于，包括：第一电源线；第二电源线；MOSFET开关电路，具有连接到所述第一电源线的第一导电端子、连接到所述第二电源线的第二导电端子、以及栅极端子；第一触发电路，被配置为响应于在所述第一电源线和所述第二电源线中的一个或多个电源线处检测到正静电放电事件而生成正触发信号；第二触发电路，被配置为响应于在所述第一电源线和所述第二电源线中的一个或多个电源线处检测到负静电放电事件而生成负触发信号；以及传递电路，被配置为传递所述正触发信号和所述负触发信号以用于施加到所述MOSFET开关电路的所述栅极端子。

【技术特征摘要】
2017.12.20 US 15/848,2881.一种静电放电保护电路，其特征在于，包括：第一电源线；第二电源线；MOSFET开关电路，具有连接到所述第一电源线的第一导电端子、连接到所述第二电源线的第二导电端子、以及栅极端子；第一触发电路，被配置为响应于在所述第一电源线和所述第二电源线中的一个或多个电源线处检测到正静电放电事件而生成正触发信号；第二触发电路，被配置为响应于在所述第一电源线和所述第二电源线中的一个或多个电源线处检测到负静电放电事件而生成负触发信号；以及传递电路，被配置为传递所述正触发信号和所述负触发信号以用于施加到所述MOSFET开关电路的所述栅极端子。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，进一步包括功能电路，所述功能电路针对电源而电耦合到所述第一电源线和所述第二电源线。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，其中所述MOSFET开关电路的所述第一导电端子是连接到所述第一电源线的漏极端子，并且所述MOSFET开关电路的所述第二导电端子是连接到所述第二电源线的源极端子。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，其中所述第一触发电路包括耦合在所述第一电源线与所述第二电源线之间的第一电阻电容式静电放电检测电路，并且其中所述第二触发电路包括耦合在所述第一电源线与所述第二电源线之间的第二电阻电容式静电放电检测电路。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，其中所述第一电阻电容式静电放电检测电路包括具有连接到所述第二电源线的第一端子的第一电阻器、具有连接到所述第一电源线的第一端子的第一电容器，所述第一电阻器的第二端子和所述第一电容器的第二端子在第一中间节点处彼此连接；以及其中所述第二电阻电容式静电放电检测电路包括具有连接到所述第一电源线的第一端子的第二电阻器、具有连接到所述第二电源线的第一端子的第二电容器，所述第二电阻器的第二端子和所述第二电容器的第二端子在第二中间节点处彼此连接。6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，进一步包括：第一预驱动器电路，具有耦合到所述第一中间节点的输入和生成所述正触发信号的输出；以及第二预驱动器电路，具有耦合到所述第二中间节点的输入和生成所述负触发信号的输出。7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，其中所述传递电路包括：第一传递电路，包括彼此并联连接的第一n沟道MOSFET和第一p沟道MOSFET，所述第一n沟道MOSFET的漏极端子和所述第一p沟道MOSFET的漏极端子被连接以接收所述正触发信号，并且所述第一n沟道MOSFET的源极端子和所述第一p沟道MOSFET的源极端子被连接以生成触发控制信号以用于施加到所述MOSFET开关电路的所述栅极端子；以及第二传递电路，包括彼此并联连接的第二n沟道MOSFET和第二p沟道MOSFET，所述第二n沟道MOSFET的漏极端子和所述第二p沟道MOSFET的漏极端子被连接以接收所述负触发信号，并且所述第二n沟道MOSFET的源极端子和所述第二p沟道MOSFET的源极端子被连接以生成所述触发控制信号以用于施加到所述MOSFET开关电路的所述栅极端子。8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，其中所述第一触发电路和所述第二触发电路中的每个触发电路包括：电阻电容式静电放电检测电路；第一反相...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·阿加瓦尔，R·斯坦安达姆，
申请(专利权)人：意法半导体国际有限公司，
类型：新型
国别省市：荷兰,NL