本发明专利技术通过控制触发电路来防止对器件的不希望触发，提供对ＥＳＤ保护电路的改进。该电路包括具有触发电路的ＥＳＤ箝位电路，其中触发电路耦合到该箝位电路。箝位电路和触发电路都耦合到第一参考电位。该电路还包括耦合到触发电路的控制线。该控制线耦合到第二参考电位，以便进一步控制触发电路的行为，使得当电提供到第二参考电位时，控制线禁用触发电路，而当电不提供到第二参考电位时，控制线使能触发电路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及静电放电(ESD)保护电路领域，更具体而言， 涉及对控制集成电路(IC)的保护电路中的触发电路的改进。
技术介绍
为了保护IC中的灵敏节点不受ESD应力影响，ESD箝位电路需 要放置在电路中特定的点。ESD箝位电路的一个重要部分是触发器件。 该触发器件将检测ESD事件并开启ESD箝位电路。该触发器件可以 与例如MOS、 SCR或其它ESD箝位电路的任何ESD箝位电路结合 使用。对于建立触发器件，存在许多不同的拓朴结构。如图1中所说明 的， 一个这样的例子在基于RC时间常数触发的电源保护箝位电路的 电路100的现有技术实现方式中示出。电路100包括ESD箝位电路， 它是用于在激活模式(active mode)下传导电流的MOS晶体管MP 102。这个大MOS器件MP 102连接(漏极-源极)在第一电压104 和第二电压106之间，其中第一电压104优选地是Vdd电源线，而第 二电压106优选地是Vss电源线。这个大MOS器件102或者以上提 到的组合被称为主ESD箝位电路或保护元件。电阻器(Rl) 108连接 在ESD MOS器件102的栅极和第一电压104之间。电路100还包括 另一 MOS器件(MN ) 110，其源极连接到ESD MOS器件102的栅极端子。触发电路包括在ESD MOS箝位电路102和MOS器件110 的栅极端子处提供的电容器C 112和电阻器R2 114。如此，MOS栅 极信号一般直接或间接地从包括(MOS)电容112和(MOS)电阻器 114的RC定时器电路导出。用于这个RC滤波器配置的时间常数依赖于R 110和C 108元件 的实际值。现有技术实现方式一般有50ns-5us数量级的时间常数。 这种方法的主要思想是当VDD线路104上的电压上升得足够快时(比 50ns-5us的范围快)，使得ESD保护箝位电路102在ESD应力过程 中处于导通模式。这确保芯片处理和运输过程中良好的ESD保护。当芯片(即ESD保护箝位电路102) 、 MOS器件112和电阻R (20) 114在PCB板上连线并且在系统中加电时，来自RC滤波器的 电容C 112充电且MOS箝位电路110断开，OFF信号到达主ESD箝 位电路102。当芯片接通状态过程中快速电压/电流脉冲注入到电源线 上时，电容C 112上的电压可改变，这可导致用于MOS箝位电路器 件110的ON信号而且这可使主ESD箝位电路102进入导通状态，从 而短时间降低电源电压。因此，这些快速脉冲可将电源箝位电路102 触发至导通状态，这在正常运行过程中是不希望的，如以下参考图2 和3所i兌明的。参考图2，示出了图1的电路100的现有技术实现方式，包括由 输出驱动器202看到的负载变化201，其中输出驱动器202是由放置 到芯片206输出焊盘(pad) 204 (内部或外部)处的电路定义的。当 负载变化201从一个值变到另一个值时，电流将流过输出驱动器202, 因此电源Vdd 104将不再恒定，即不再稳定，而且在电源引入了一些 尖峰信号(spike)。如果电源Vdd 104不再稳定，则电路100的ESD 箝位电路102的触发元件(C 112和R 114 )将其看作快速事件并由此 定义为ESD事件。触发元件将使主ESD箝位电路102进入接通状态， 引导电流流过ESD箝位电路102。这个电流对于正常运行是非预期的 和非希望的。图2A示出了基于图2的负载变化的电压和电流脉沖的 图形说明。参考图3，示出了图1电路100的现有技术实现方式，其中同样 有电流流过输出驱动器202，导致VDD电源线104的不稳定，但现在 电流是由输出驱动器202的切换引入的。与图2类似，驱动器状态的 改变将造成正常状态下泄漏电流流到ESD MOS箝位电路102中。图 3A示出了基于由图3的内部开关302所造成负载变化的电压和电流脉 冲的图形说明。以上在图2和3中所描述的影响也会发生在完全处于 芯片内部的驱动器中，但由于这些驱动器的电流容量小得多，因此可 能性较小。尽管在过去已经尝试通过不同的电路技术来减小时间常数，但仍 然存在在正常电源线带电运行过程中不希望地触发器件的危险。附图说明图1示出了基于RC时间常数触发的电源保护箝位电路的现有技术实现方式的电路图说明。图2示出了负载变化的现有技术实现方式的电路图说明。 图2A示出了基于图2的负载变化的电压和电流脉冲的图形说明。 图3示出了负栽变化的现有技术实现方式的电路图说明。 图3A示出了基于图3的负载变化的电压和电流脉冲的图形说明。 图4示出了根据本专利技术一种实施方式在一个电压域中ESD箝位电路/触发元件控制的框图说明。图5示出了根据本专利技术另一实施方式用于两个电压域的电源保护箝位电路的框图说明。图6示出了图5的触发电路的框图说明。 图7示出了图5的触发电路的电路图说明。图8示出了在模拟中所使用的图7的电源保护箝位电路的电路图说明。图8A示出了说明图8的200fF电容器的模拟结果的图表。 图8B示出了说明图8的250fF电容器的模拟结果的图表。 图8C示出了说明图8的各种规格的电容器的模拟结果的图表。图9示出了根据本专利技术另一实施方式用于低电压域的图5的电源 保护箝位电路框图的电路图说明。图10示出了根据本专利技术一种实施方式的电源抗噪有源箝位电路 的电路图说明。图11示出了根据本专利技术另一实施方式的电源抗噪有源箝位电路 的电路图说明。图12示出了根据本专利技术另一实施方式的具有断开开关瞬态控制的电源抗噪有源箝位电路的电路图说明。图12A示出了说明加电过程中图15的电路的电压行为的图表。 图12B示出了说明加电过程中图15的电路的电流行为的图表。 图12C示出了说明HBM事件过程中图15的电路的行为的图表。 图13示出了根据本专利技术可选实施方式的具有断开开关最小电压控制的电源抗噪有源箝位电路的电路图说明。图14示出了根据本专利技术另一可选实施方式的具有断开开关最大电压控制的电源抗噪有源箝位电路的电路图说明。图15示出了根据本专利技术再一种实施方式利用另一电压域状态来控制断开开关的电源抗噪有源箝位电路的电路图说明。
技术实现思路
本专利技术提供了包括ESD箝位电路和耦合到该箝位电路的触发电 路的ESD保护电路。箝位电路和触发电路都耦合到第一参考电位。该 电路还包括耦合到触发电路的控制线。该控制线耦合到第二参考电位。 因此，当电提供到第二参考电位时，控制线禁用触发电路，而当电不 提供到第二参考电位时，控制线使能触发电路。具体实施例方式参考图4,公开了根据本专利技术的一种实施方式由控制线控制的 ESD箝位电路/触发元件的总体视图的框图400。 ESD箝位电路402 耦合到触发电路/元件404,它们一起耦合在第一参考电位和第二参考电位之间，其中第一参考电位是电源线Vdd 406,它是正电源电压， 而第二参考电位是电源线Vss408，它优选地是地。此外，控制线410 添加到触发电路/触发元件404，以便控制该触发电路。优选地，控制 线耦合到第二电源线/电源(未示出)。应当指出，在这种特定的情况 下，由于触发电路404是第二电源和主ESD箝位电路402之间的低电 阻路径，因此这足以触发ESD箝位电路402。但是，在图4所述的一 般情况中，如果第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＥＳＤ保护电路，包括： ＥＳＤ箝位电路； 耦合到所述箝位电路的触发电路，其中所述箝位电路和所述触发电路耦合到第一参考电位；及 耦合到所述触发电路的控制线；所述控制线耦合到第二参考电位； 其中当电提供到所述第二参考 电位时，控制线禁用所述触发电路，而当电不提供到所述第二参考电位时，控制线使能触发电路。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-4-21 60/794,078;US 2006-4-21 60/794,2971、一种ESD保护电路，包括ESD箝位电路；耦合到所述箝位电路的触发电路，其中所述箝位电路和所述触发电路耦合到第一参考电位；及耦合到所述触发电路的控制线；所述控制线耦合到第二参考电位；其中当电提供到所述第二参考电位时，控制线禁用所述触发电路，而当电不提供到所述第二参考电位时，控制线使能触发电路。2、 如权利要求1所述的ESD保护电路，其中第一参考电位耦合 到第二参考电位。3、 如权利要求1所述的ESD保护电路，其中控制线通过电源检 测电路耦合到第二参考电位。4、 如权利要求1所述的ESD保护电路，其中所述ESD箝位电 路包括SCR、 MOS晶体管、双极晶体管和二极管中的至少一种。5、 如权利要求1所述的ESD保护电路，其中所述触发电路包括 逻辑或门和反相器，所述逻辑或门具有输入和输出，其输出反馈到所 述输入并进入反相器的输入。6、 如权利要求5所述的ESD保护电路，其中所述反相器的输出 耦合到ESD箝位电路，以便在ESD过程中和没有电提供到第一参考 电位时向所述箝位电路提供触发信号。7、 如权利要求5所述的ESD保护电路，还包括耦合到反相器输 入的电容器。8、 如权利要求3所述的ESD保护电路，其中所述电源检测电路 包括至少一个阻抗。9、 如权利要求8所述的ESD保护电路，其中所述阻...
【专利技术属性】
技术研发人员：B柯宾斯，B范坎普，A本斯，P万萨科尔，S辛吉斯，
申请(专利权)人：沙诺夫公司，沙诺夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。