具有静电放电保护功能的芯片制造技术

一种具有静电放电保护功能的芯片，包含输入输出区域与核心区域。输入输出区域之中具有操作于第一电源域的第一输入输出区块以及操作于第二电源域的第二输入输出区块。核心区域之中具有执行芯片的至少一功能的至少一电路，更具有至少一电源分切单元，其中电源分切单元通过多个连接器耦接于第一输入输出区块与第二输入输出区块，用于提供第一输入输出区块与第二输入输出区块之间的静电放电路径。本发明专利技术的芯片，通过使电源分切单元位于核心区域中或不夹在输入输出区块之间，可缩减芯片区域尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于集成电路(IC)设计中的静电放电(electrostaticdischargejSD) 电路，且特别有关于集成电路的静电放电(保护)单元的布置(placement)以及焊盘环 (pad ring)分配。
技术介绍
在集成电路设计中，需要提供具有静电放电保护功能的保护设备以保护电路结构，而电源分切电路/单元为芯片的输入输出区域中的静电放电设备，用于连接输入输出区域中两个不同输入输出区块/电源域从而提供静电放电保护。因不同设计需要，例如省电(power-down)、多个供电电压、以及噪声隔离(noise isolation)，单一芯片可以具有多个电源域，因此需要的多个电源分切电路可能导致芯片尺寸扩大与成本升高。请参考图IA ；图IA是根据
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的具有电源切断功能的电路100的示意图。 电路100可以布置在芯片的输入输出区域，且电路100包含多个输入输出区块(例如第一输入输出区块130、第二输入输出区块140、以及第三输入输出区块150)，并且电路100更包含第一电源分切区块110与第二电源分切区块120。这里每一输入输出区块(输入输出区块130、140、以及150)包含多个输入输出单元与对应静电放电钳制电路(图未示)，并且 VDDU VDD2、以及VDD3是分离的电源网络而VSS1、VSS2、以及VSS3是分离的接地网络。第一电源分切区块110切断耦接于第一输入输出区块130与第二输入输出区块140之间的信号，而第二电源分切区块120切断耦接于第二输入输出区块140与第三输入输出区块150 之间的信号。每一输入输出区块可以对应于与其它电源域不同的特定电源域，即，每一输入输出区块的电压范围(例如供电电压，接地电压，或供电电压与接地电压之间的电压差)可以与其它区块的电压范围不同。当静电放电事件发生时，放电电流可以在两个电源域之间流动，举例来说，从电源网络VDDl (对应于第一电源域)到接地网络VSS2 (对应于第二电源域)，而第一电源分切区块110作为连接器工作在接地网络VSSl与VSS2之间以提供静电放电路径，从而保护核心电路不被强大的放电电流损害。然而，若芯片的输入输出区域中具有多个电源域，则需要的电源切断设备可能导致芯片尺寸扩大与成本升高，尤其当芯片为焊盘局限型(pad-limited)芯片时。根据对应的设计主题，芯片可以根据核心/焊盘区域被划分为焊盘局限型芯片与核心局限型 (core-limited)芯片。例如，若芯片的整体尺寸主要取决于核心区域尺寸，则此芯片为“核心局限型”芯片；相反，当芯片的尺寸主要取决于输入输出区域时，则此芯片为“焊盘局限型”芯片。在输入输出电路中用于提供不同电源域之间的静电放电路径的多个电源分切单元将成为增加芯片尺寸的不利因素，尤其当焊盘环(输入输出区域)为决定芯片尺寸的关键因素且焊盘局限型芯片之中具有多个电源域时。请参考图1B。图IB是根据
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的具有静电放电保护功能的传统电路的示意图，其中电路200描述芯片的一部分，并非整个芯片。如上文所述，传统电源分切单元被安置在焊盘环(芯片的输入输出区域)之上并且4每一电源分切单元被夹在两个分别对应于不同电源域的输入输出区块之间。如图IB所示， 传统电路200包含核心区域210与输入输出区域220，其中输入输出区域220包含两个输入输出区块(例如第一输入输出区块230与第二输入输出区块M0)与第一电源分切单元 250，以及第一电源分切单元250夹在第一输入输出区块230与第二输入输出区块240之间。基于实际设计需要，第一电源分切单元250可以具有两个或四个连接到第一输入输出区块230与第二输入输出区块MO的连接端。对于具有更多电源域的芯片，电路200可以包含更多输入输出区块、更多电源分切单元，因此将增加芯片的尺寸。为达到提供具有优秀静电放电功能的小尺寸芯片的目的，要求提供一种新的芯片结构，用于为静电放电保护设备提供位于不同电源域之间的静电放电路径，以保护芯片的输入输出区块与其它电路结构，并同时兼顾芯片尺寸的问题。
技术实现思路
为解决以上技术问题，特提供以下技术方案本专利技术实施方式提供一种芯片，包含输入输出区域与核心区域。输入输出区域之中具有操作于第一电源域的第一输入输出区块以及操作于第二电源域的第二输入输出区块，其中第一电源域的电压范围与第二电源域的电压范围不同。核心区域之中具有执行芯片的至少一功能的至少一电路，核心区域之中更具有至少一电源分切单元，其中电源分切单元通过多个连接器耦接于第一输入输出区块与第二输入输出区块，用于提供第一输入输出区块与第二输入输出区块之间的静电放电路径。本专利技术实施方式另提供一种芯片，包含多个输入输出区块与至少一电源分切单元。输入输出区块包含操作于第一电源域的第一输入输出区块以及操作于第二电源域的第二输入输出区块，其中第一电源域的电压范围与第二电源域的电压范围不同。电源分切单元通过多个连接器耦接于第一输入输出区块与第二输入输出区块，用于提供第一输入输出区块与第二输入输出区块之间的静电放电路径，其中上述至少一电源分切单元并非夹在第一输入输出区块与第二输入输出区块之间。本专利技术实施方式另提供一种芯片，包含输入输出区域与核心区域。输入输出区域之中具有操作于同一电源域的第一输入输出区块与第二输入输出区块。核心区域之中具有执行芯片的至少一功能的至少一电路，核心区域之中更具有至少一电源分切单元，其中电源分切单元通过多个连接器耦接于第一输入输出区块与第二输入输出区块，用于提供第一输入输出区块与第二输入输出区块之间的静电放电路径。本专利技术实施方式另提供一种芯片，包含多个输入输出区块与至少一电源分切单元。输入输出区块包含操作于同一电源域的第一输入输出区块与第二输入输出区块。电源分切单元通过多个连接器耦接于第一输入输出区块与第二输入输出区块，用于提供第一输入输出区块与第二输入输出区块之间的静电放电路径，其中至少一电源分切单元并非夹在第一输入输出区块与第二输入输出区块之间。以上所述的芯片，通过使电源分切单元位于核心区域中或不夹在输入输出区块之间，可以缩减芯片区域尺寸。附图说明图IA是根据
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的具有电源切断功能的电路的示意图。图IB是根据
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的具有静电放电保护功能的传统电路的示意图。图2是根据本专利技术实施方式的芯片的俯视图。图3是根据本专利技术第一实施方式的图2中芯片的部分结构的实施细节的示意图。图4是根据本专利技术第二实施方式的图2中芯片的部分结构的实施细节的变形的示意图。图5是根据本专利技术第三实施方式的图2中芯片的部分结构的实施细节的变形的示意图。图6是根据本专利技术第四实施方式的图2中芯片的部分结构的实施细节的变形的示意图。图7是根据本专利技术第五实施方式的图2中芯片的部分结构的实施细节的变形的示意图。图8是根据本专利技术实施方式的具有两个连接节点的电源分切单元的示意图。图9是根据本专利技术实施方式的具有四个连接节点的电源分切单元的示意图。图10是根据本专利技术另一实施方式的具有四个连接节点的电源分切单元的示意图。具体实施例方式在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
的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有静电放电保护功能的芯片，包含：输入输出区域，该输入输出区域之中具有操作于第一电源域的第一输入输出区块以及操作于第二电源域的第二输入输出区块，其中该第一电源域的电压范围与该第二电源域的电压范围不同；以及核心区域，该核心区域之中具有执行该芯片的至少一功能的至少一电路，该核心区域之中更具有至少一电源分切单元，其中该电源分切单元通过多个连接器耦接于该第一输入输出区块与该第二输入输出区块，用于提供该第一输入输出区块与该第二输入输出区块之间的静电放电路径。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄福助，黄柏狮，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71