静电保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术的各个方面提供了一种用于保护电子电路的输入端口的静电保护装置。静电保护装置包括具有四个端口的堆叠线圈组件。静电保护装置还包括人体模型ESD保护电路，充电装置模型ESD保护电路和阻抗匹配电路。人体模型ESD保护电路、充电装置模型ESD保护电路和阻抗匹配电路连接到从四个端口中选择的单独的端口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电保护装置
技术介绍
本专利技术涉及集成电路，尤其涉及集成电路的输入端口的静电保护。集成电路(IC)可以并入专用电路以保护它们免受在其输入/输出I/O焊盘处的静电放电ESD事件的影响。当跨IC的I/O焊盘发送和/或接收宽带高频信号时，要满足此ESD保护要求可能是具有挑战性的。特别地，在现代宽带通信系统中使用的收发器电路中，ESD保护的实现是令人关注的，在该收发器电路中，将具有在1至100GHz频率范围内的功率谱分布的信号在高损耗有线信道上传输。典型的信道由印刷电路板PCB上的铜走线、连接器和电缆组成，并且它们的端部可能具有匹配的阻抗，该阻抗或者由传输标准定义，或者通过例如对速度、功率和信号完整性的优化来选择。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，本专利技术提供了一种用于保护电子电路的输入端口的静电保护装置。静电保护装置包括具有四个端口的堆叠线圈组件。静电保护装置还包括人体模型ESD或静电放电保护电路。静电保护装置还包括充电装置模型ESD保护电路。静电保护装置还包括阻抗匹配电路。人体模型ESD保护电路，充电装置模型ESD保护电路和阻抗匹配电路连接到从四个端口中选择的单独的端口。根据本专利技术的另一实施例，本专利技术还提供了一种集成有静电保护装置的集成电路，用于保护电子电路的输入端口。附图说明在下面图1示出了静电保护装置的实施例。图2示出了静电保护装置的另一实施例。图3示出了静电保护装置的另一实施例。图4示出了静电保护装置的另一实施例。图5图示了集成电路的实施例的一部分。图6示出了堆叠线圈组件的俯视图。图7示出了图6的堆叠线圈组件的透视图。图8示出了图6的堆叠线圈组件的另一透视图。具体实施方式这些图中相似编号的元件是等效元件或执行相同的功能。如果功能相同，则先前讨论的元件不必在后面的图中讨论。使用具有四个端口的堆叠线圈组件，其中每个端口分别连接到人体模型ESD保护电路、充电装置模型ESD保护电路和阻抗匹配电路，可以使静电防护设备的带宽和信号传输这两者增加。与类似的三端口堆叠线圈组件相比，四端口设备的使用可以使带宽增加约2倍并扩大眼图张开度。在一些实施例中，人体模型(HBM)静电放电(ESD)保护电路和充电装置模型(CDM)ESD保护电路都可以指结合有钳位电路(例如二极管)的ESD保护电路，该钳位电路连接到两个电源轨。在实践中，对于CDM二极管、二极管寄生电容和RX输入电容，HBM和CDMESD器件还可结合一个由二极管的寄生布线电容引起的对地电容。充电装置模型ESD可以进一步串联一个电阻器以限制电流的输入。阻抗匹配电路可以例如是与电容并联的电感或与电容并联的电阻，用于将静电保护装置的输入与输出阻抗匹配。在一些示例中，可以将电阻用于阻抗匹配。例如，在许多情况下可以使用值为50欧姆的电阻。在另一个实施例中，堆叠线圈组件可以包括第一线圈、第二线圈和第三线圈。在堆叠线圈组件中第一、第二和第三线圈的使用提供了大量设计参数。例如，可以相对于彼此调节第一线圈和第二线圈的定位以及相对于第二线圈调节第三线圈的位置。如果将第一线圈、第二线圈和第三线圈堆叠布置，则第一线圈可以相对于第二线圈二维地平移，并且第二线圈可以相对于第三线圈二维地平移。这提供了四个可以自由选择的设计参数。也可以选择线圈相对于彼此的尺寸，这可以具有调节线圈的耦合系数的效果。一些线圈可以相对于彼此具有正耦合系数，并且一些线圈相对于彼此也可以具有负耦合系数。这在设计过程中提供了额外的自由度。在以上实施例的一个示例中，第一线圈、第二线圈和第三线圈均可以是平面线圈。将线圈制造为平面线圈可以使静电保护装置并入到较小的区域中，并且可以使用标准的半导体制造技术来制造。第一线圈、第二线圈和第三线圈可以另外是两端口线圈。本文所用的两端口线圈包括具有输入和输出的线圈。第一线圈、第二线圈和第三线圈可以以不同的布置连接在一起以构造四端口堆叠式线圈组件。在一些实施例中，第一线圈与第二线圈至少部分重叠。第二线圈与第三线圈至少部分重叠。在一些实施例中，第一线圈也可以与第三线圈至少部分地重叠。第一、第二和/或第三线圈的重叠可以提供调节不同线圈之间的耦合的装置。这可以帮助调节静电保护装置的参数。在另一个实施例中，第一线圈具有第一轴线(axis)。第二线圈具有第二轴线。第三线圈具有第三轴。第一轴线、第二轴线和第三轴线是对称轴线。第一轴线、第二轴线和第三轴线可以是轴线穿过的中心，也可以是如前所述的对称轴线。在一些实施例中，第一轴线可以偏离第二轴线。在一些实施例中，第二轴线可以偏离第三轴线。在一些实施例中，第一轴线可偏离第三轴线。同样，在一些实施例中，第二轴线可以偏离第三轴线。使各个轴彼此偏离可以调节第一线圈、第二线圈和/或第三线圈之间的耦合。在另一个实施例中，第一线圈感应地耦合到第二线圈。第二线圈感应地耦合到第三线圈。第一线圈感应地耦合到第三线圈。三个线圈之间的耦合使得能够调节电路。在一些实施例中，第一线圈、第二线圈和第三线圈之间的耦合系数都为正。在其他实施例中，第一线圈、第二线圈和/或第三线圈也可以相对于彼此具有负耦合系数。在另一个实施例中，静电保护装置包括四个端口中的连接到外部输入端口的第一端口。静电保护装置还包括四个端口中的连接到充电装置模型ESD保护电路的第二端口。静电保护装置还包括连接到人体模型ESD保护电路的第三端口。静电保护装置还包括四个端口中的连接到阻抗匹配电路的第四端口。静电保护装置还包括内部输入端口，该内部输入端口被配置为连接在电子电路的输入端口和充电装置模型ESD保护电路之间。电路的设计可以实现内部输入端口和外部输入端口之间的高频信令。另外，该设计可以在外部输入端口和内部输入端口之间提供低信号损失。内部输入端口可以连接到电子电路的输入端口。在另一个实施例中，第一端口连接到第一线圈的第一输入。第二端口连接到第一线圈的第二输入和第二线圈的第一输入。第三端口连接到第二线圈的第二输入和第三线圈的第一输入。第四端口连接到第三线圈的第二输入。图1示出了根据以上实施例的静电保护装置100的具体示例。静电保护装置包括堆叠线圈组件102。堆叠线圈组件包括第一线圈104、第二线圈106和第三线圈108。110表示第一线圈104和第二线圈106之间的耦合系数。112代表第二线圈106和第三线圈108之间的耦合系数。114代表第一线圈104和第三线圈108之间的耦合系数。堆叠线圈组件102具有第一端口118、第二端口120、第三端口122和第四端口124。第一线圈104具有连接到第一端口118的第一输入126。第二端口120连接到第一线圈104的第二输入128和第二线圈106的第一输入130。第三端口122连接到第二线圈106的第二输入132和第三线圈108的第一输入134。第四端口124连接到第三线圈108的第二输入136。人体模型ESD保护电路138被示为连接到第三端口122。充电装置模型ESD保护电路140被示为连接到第二端口120。还有阻抗匹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于保护电子电路的输入端口的静电保护装置，包括：/n具有四个端口的堆叠线圈组件；/n人体模型ESD保护电路；/n充电装置模型ESD保护电路；以及/n阻抗匹配电路；/n其中，所述人体模型ESD保护电路、所述充电装置模型ESD保护电路和所述阻抗匹配电路连接到从所述四个端口中选择的单独的端口。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180207 US 15/891,0521.一种用于保护电子电路的输入端口的静电保护装置，包括：
具有四个端口的堆叠线圈组件；
人体模型ESD保护电路；
充电装置模型ESD保护电路；以及
阻抗匹配电路；
其中，所述人体模型ESD保护电路、所述充电装置模型ESD保护电路和所述阻抗匹配电路连接到从所述四个端口中选择的单独的端口。


2.如权利要求1所述的静电保护装置，其中，所述堆叠线圈组件包括第一线圈、第二线圈和第三线圈。


3.如权利要求2所述的静电保护装置，其中，所述第一线圈与所述第二线圈至少部分重叠，并且其中，所述第二线圈与所述第三线圈至少部分重叠。


4.如权利要求3所述的静电保护装置，其中：
所述第一线圈具有第一轴线；
所述第二个线圈有第二个轴线；
所述第三线圈具有第三轴线；
所述第一轴线偏离第二轴线；
所述第二个轴线偏离第三轴线；并且
所述第一轴线偏离第三轴线。


5.如权利要求2所述的静电保护装置，其中，所述第一线圈感应地耦合至所述第二线圈，所述第二线圈感应地耦合至所述第三线圈，并且所述第一线圈感应地耦合至所述第三线圈。


6.如权利要求2所述的静电保护装置，其中：
所述静电保护装置包括所述四个端口中的连接到外部输入端口的第一端口；
所述静电保护装置还包括所述四个端口中的连接到所述充电设备型ESD保护电路第二端口；
所述静电保护装置还包括连接到所述人体模型ESD保护电路的第三端口；
所述静电保护装置还包括所述四个端口中的连接到所述阻抗匹配电路的第四端口；以及
所述静电保护装置还包括内部输入端口，该内部输入端口被配置为在所述电子电路的所述输入端口与所述充电装置模型ESD保护电路之间连接。


7.如权利要求6所述的静电保护装置，其中所述第一端口连接到所述第一线圈的第一输入，所述第二端口连接到所述第一线圈的第二输入和所述第二线圈的第一输入，所述第三端口连接到所述第二线圈的第二输入和所述第三线圈的第一输入，并且所述第四端口连接到所述第三线圈的第二输入。


8.如权利要求2所述的静电保护装置，其中：
所述静电保护装置包括所述四个端口中的连接到所述充电装置型ESD保护电路的第一端口；
所述静电保护装置还包括连接到外部输入端口的第二端口，所述外部输入端口被配置为连接到所述电子电路的输入端口；
所述静电保护装置还包括所述四个端口中连接到所述人体模型ESD保护电路的第三端口；
所述静电保护装置还包括所述四个端口中的连接到所述阻抗匹配电路连接的第四端口；以及
所述静电保护装置还包括内部输入端口，该内部输入端口被配置为在所述电子电路的所述输入端口与所述充电装置模型ESD保护电路之间连接。


9.如权利要求8所述的静电保护装置，其中所述第一端口连接到所述第一线圈的第一输入，所述第二端口连接到所述第一线圈的第二输入和所述第二线圈的第一输入，所述第三端口连接到所述第二线圈的第二输入和所述第三线圈的第一输入，并且所述第四端口连接到所述第三线圈的第二输入。


10.如权利要求2所述的静电保护装置，其中：
所述静电保护装置包括所述四个端口中的连接到外部输入端口的第一端口；
所述静电保护装置还包括所述四个端口中的连接到所述人体模型ESD保护电路连接的第二端口；
所述静电保护装置还包括连接到所述充电装置模型的ESD保护电路的第三端口；
所述静电保护装置还包括所述四个端口中的连接到所述阻抗匹配电路的第四端口；以及
所述静电保护装置还包括内部输入端口，该内部输入端口被配置为在电子电路的所述输入端口与所述充电装置模型ESD保护电路之间连接。


11.如权利要求10所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·弗朗西斯，T·莫尔夫，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US