电源钳位电路及ESD保护电路制造技术

本申请实施例提供了一种电源钳位电路，包括第一场效应管、第一电容、第一电阻、第二电容及第二电阻。第一场效应管连接于电源与地之间。第一电容连接于电源。第一电阻一端连接于第一电容与第一场效应管，另一端接地。第二电容连接于电源。第二电阻一端连接于第二电容与第一场效应管，另一端接地。当有ESD事件发生时，第一电容与第一电阻用于控制第一场效应管从截止状态进入导通状态，第二电容与第二电阻用于给第一场效应管的衬底提供偏置电压，以使第一场效应管进入导通状态的阈值电压降低。本申请实施例提供了一种ESD保护电路。本申请实施例提供的技术方案可以在保持足够强的ESD放电能力的同时，还能有效缩小电路面积，而且漏电更低。电更低。电更低。

【技术实现步骤摘要】
电源钳位电路及ESD保护电路


[0001]本专利技术涉及芯片的静电释放(Electronic Static Discharge，ESD)保护
，尤其涉及一种电源钳位电路及ESD保护电路。

技术介绍

[0002]ESD保护电路是每颗芯片中不可缺少的部分，在芯片的某两个输入输出(Input Output，IO)引脚之间发生ESD事件时，需要电源钳位电路将ESD电荷从其中一个IO引脚泄放到另一个IO引脚，避免让ESD电荷进入到芯片内部而损坏芯片。
[0003]对于ESD保护电路的核心要求是，当ESD事件发生时，电路开启要及时，并且传导电流的能力要足够强，从而保障对应的ESD电压等级。
[0004]然而，传统的电源钳位电路为了保持足够强的ESD放电能力，却会产生相当大的漏电，而且会消耗更多的电路面积。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种电源钳位电路及ESD保护电路，可以解决以下技术问题：为了保持足够强的ESD放电能力，却会产生相当大的漏电，而且会消耗更多的电路面积。
[0006]本申请实施例的一个方面提供了一种电源钳位电路，所述电源钳位电路包括：第一场效应管，连接于电源与地之间，用于释放ESD电流；第一电容，连接于所述电源；第一电阻，所述第一电阻一端连接于所述第一电容与所述第一场效应管，所述第一电阻另一端连接于所述地；第二电容，连接于所述电源；及第二电阻，所述第二电阻一端连接于所述第二电容与所述第一场效应管，所述第二电阻另一端连接于所述地；当有ESD事件发生时，所述第一电容与所述第一电阻用于控制所述第一场效应管从截止状态进入导通状态，所述第二电容与所述第二电阻用于给所述第一场效应管的衬底提供偏置电压，以使所述第一场效应管进入所述导通状态的阈值电压降低。
[0007]可选的，所述第一场效应管为n沟道的场效应管。
[0008]可选的，所述第一场效应管的栅极连接于所述第一电容与所述第一电阻，所述第一场效应管的漏极连接于所述电源，所述第一场效应管的源极连接于所述地，所述第一场效应管的衬底连接于所述第二电容与所述第二电阻。
[0009]可选的，所述的电源钳位电路还包括第二场效应管，连接于所述第一场效应管、所述第一电容、所述第一电阻及所述地。
[0010]可选的，所述第二场效应管为p沟道的场效应管，所述第二场效应管的栅极连接于所述地，所述第二场效应管的源极连接于所述第一电容与所述第一场效应管的栅极，所述第二场效应管的漏极连接于所第一电阻。
[0011]可选的，在所述ESD事件的瞬态过程中，所述第一场效应管的栅极电压是所述第一电容与所述第一电阻在瞬态信号下的线性分压，所述第二场效应管用于加快所述第一场效应管的栅极电压上升的速度，从而加速所述第一场效应管的导通速度，加强ESD放电能力。
[0012]可选的，所述的电源钳位电路还包括第三场效应管，连接于所述第一场效应管、所述第二电容、所述第二电阻及所述地。
[0013]可选的，所述第三场效应管为p沟道的场效应管，所述第三场效应管的栅极连接于所述地，所述第三场效应管的源极连接于所述第二电容与所述第一场效应管的衬底，所述第三场效应管的漏极连接于所述第二电阻。
[0014]可选的，所述第三场效应管用于加快所述第一场效应管的衬底电压上升的速度，从而加速所述第一场效应管的导通速度，加强ESD放电能力。
[0015]本申请实施例的一个方面又提供了一种ESD保护电路，包括：第一二极管，连接于电源与第一IO引脚之间；第二二极管，连接于所述第一IO引脚与地之间；第三二极管，连接于所述电源与第二IO引脚之间；第四二极管，连接于所述第二IO引脚与所述地之间；如上所述的电源钳位电路，连接于所述电源与所述地之间。
[0016]本申请实施例提供的电源钳位电路及ESD保护电路，通过所述第二电容与所述第二电阻给所述第一场效应管的衬底提供偏置电压，以使所述第一场效应管进入所述导通状态的阈值电压降低，因而，可以在保持足够强的ESD放电能力的同时，还能有效缩小电路面积，而且漏电更低。
[0017]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1示意性示出了传统ESD保护电路的电路图。
[0020]图2示意性示出了根据本申请实施例一的电源钳位电路的电路图。
[0021]图3示意性示出了根据本申请实施例二的电源钳位电路的电路图。
[0022]图4示意性示出了使用图2中电源钳位电路的ESD保护电路的电路图。
[0023]图5示意性未出了使用图3中电源钳位电路的ESD保护电路的电路图。
[0024]图6示意性示出了图2
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图5中电源钳位电路与ESD保护电路中电路结点的时序示意图。
[0025]主要元件符号说明：
[0026]电源VCC地GND第一IO引脚A1第一IO引脚A2第一二极管D1第二二极管D2第三二极管D3第四二极管D4第一电容C1第一电阻R1第二电容C2第二电阻R2第一场效应管N1第二场效应管P1第三场效应管P2
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具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0029]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“电连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0030]下面结合附图，对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0031]本申请涉及的术语解释：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源钳位电路，其特征在于，包括：第一场效应管，连接于电源与地之间，用于释放ESD电流；第一电容，连接于所述电源；第一电阻，所述第一电阻一端连接于所述第一电容与所述第一场效应管，所述第一电阻另一端连接于所述地；第二电容，连接于所述电源；及第二电阻，所述第二电阻一端连接于所述第二电容与所述第一场效应管，所述第二电阻另一端连接于所述地；当有ESD事件发生时，所述第一电容与所述第一电阻用于控制所述第一场效应管从截止状态进入导通状态，所述第二电容与所述第二电阻用于给所述第一场效应管的衬底提供偏置电压，以使所述第一场效应管进入所述导通状态的阈值电压降低。2.根据权利要求1所述的电源钳位电路，其特征在于，所述第一场效应管为n沟道的场效应管。3.根据权利要求2所述的电源钳位电路，其特征在于，所述第一场效应管的栅极连接于所述第一电容与所述第一电阻，所述第一场效应管的漏极连接于所述电源，所述第一场效应管的源极连接于所述地，所述第一场效应管的衬底连接于所述第二电容与所述第二电阻。4.根据权利要求1
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3任一项所述的电源钳位电路，其特征在于，还包括第二场效应管，连接于所述第一场效应管、第一电容、第一电阻及所述地。5.根据权利要求4所述的电源钳位电路，其特征在于，所述第二场效应管为p沟道的场效应管，所述第二场效应管的栅极连接于所述地，所述第二场效应管的源极连接于所述第一电容与所述第一场效应管的栅极，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭波，
申请(专利权)人：深圳木芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：