[發(fā)明專利]接地電路和電源電路以及具有其的IC芯片

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610127133.0
• 申請日: 2006-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN101140927A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇
• 申請（專利權(quán)）人: 硅谷數(shù)模半導(dǎo)體（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/02
• 分類號(hào): H01L27/02;H01L23/48;H01L23/522;H01L23/58
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 尚志峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成芯片(IC)，更具體而言，涉及一種消除串?dāng)_的IC芯片內(nèi)部接地電路和電源電路，以及具有該接地電路和電源電路的IC芯片。

背景技術(shù)

靜電放電(Electro-Static?Discharge，縮寫為ESD)是造成大規(guī)模集成電路損壞的一個(gè)重要原因。例如，在空氣干燥的季節(jié)，人體感覺電擊時(shí)，靜電達(dá)到了2000V，當(dāng)肉眼看到電火花時(shí)，靜電達(dá)到5000V，而當(dāng)能夠聽到放電聲音時(shí)，此時(shí)的靜電約為8000V。然而，現(xiàn)有大規(guī)模集成電路有時(shí)碰到幾十伏或更低的靜電就會(huì)遭到損壞或損傷。

為了防止ESD所導(dǎo)致的浪涌電流對(duì)IC芯片的損害，通常采用接地的辦法來進(jìn)行保護(hù)。例如對(duì)IC芯片提供接地引腳，用于當(dāng)將IC芯片安裝于印刷電路板(Printed?Circuit?Board，縮寫為PCB)上時(shí)，將IC芯片接地至該P(yáng)CB。而PCB的接地電路可以通過各種導(dǎo)體例如導(dǎo)線、螺釘?shù)冗B接到機(jī)器外殼等，進(jìn)而連接到建筑物金屬框架或直接接入到預(yù)先埋入地中的金屬網(wǎng)等大地中。由于接地電阻足夠低，例如根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，接地電阻小于4Ω，所以能夠迅速將ESD所導(dǎo)致的浪涌電流泄漏到大地中，從而保護(hù)了價(jià)值昂貴的IC芯片等。

隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，在現(xiàn)有的IC芯片中，可以包括多個(gè)電路功能模塊。圖1示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的IC芯片內(nèi)部接地電路布局的方框圖。

如圖1所示，IC芯片100包括多個(gè)電路功能模塊：模塊1、模塊2、...、和模塊n。每個(gè)模塊分別具有接地引線G1、G2、...、和Gn，所有接地引線都直接連接到同一接地電路10，然后通過同一接地引腳GND接到芯片外部的地。

這種接地電路結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效地降低接地電阻，提高接地保護(hù)效果。然而，該接地電路沒有充分考慮IC芯片內(nèi)部各電路功能模塊：模塊1、模塊2、...、和模塊n之間電磁干擾的影響。

電磁干擾現(xiàn)象是由于動(dòng)態(tài)電、磁能量的互換或變化，以波動(dòng)的形式而存在或表現(xiàn)，隨著時(shí)間的變化在介質(zhì)中電磁波相互感應(yīng)而傳播雜散信號(hào)的現(xiàn)象，稱之為電磁干擾(Electromagnetic?Interference，縮寫為EMI)。

由干擾源所產(chǎn)生的電磁干擾(EMI)，通常是對(duì)電路的低電平點(diǎn)產(chǎn)生感應(yīng)，在經(jīng)放大后變成雜散信號(hào)輸出，其感應(yīng)的方式通常包括靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)、電導(dǎo)感應(yīng)等......。在很多情況下，形成電磁干擾(EMI)的原因不止一種，且可能不止一處，對(duì)于屬高頻電路的集成電路以及包括多個(gè)功能模塊的大規(guī)模集成電路，電磁干擾的情況尤其不可忽略。

近年來隨著信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，IC芯片的運(yùn)用普及到了大量的應(yīng)用領(lǐng)域，如移動(dòng)電話、個(gè)人計(jì)算機(jī)、家用電器等，對(duì)集成電路的設(shè)計(jì)則趨向于微型化、高速度、大回路(Loop)，這導(dǎo)致集成電路的工作頻率越來越高，IC芯片集成度越來越高，所以電磁干擾現(xiàn)象引起的問題嚴(yán)重性越來越不容忽視。

因?yàn)楣ぷ黝l率提高，導(dǎo)致電磁波的波長更短，所以在電路內(nèi)很容易造成電磁干擾的不規(guī)則反射。另外，IC芯片集成度大幅度提高，導(dǎo)致其內(nèi)部晶體管數(shù)量顯著增加，晶體管密度越來越大，晶體管、線路等各種器件越來越小，從而一方面增加了電磁干擾源，一方面晶體管等器件更加脆弱易受損害。

然而，根據(jù)圖1所示的IC芯片內(nèi)部布局，所有功能模塊通過同一接地電路10連接到一起，所以使各功能模塊產(chǎn)生的電磁干擾可以通過接地電路10而更容易地干擾到對(duì)方。

圖2示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的IC芯片內(nèi)部電源電路布局的方框圖。

類似地，IC根據(jù)圖2所示的IC芯片內(nèi)部布局，IC芯片200包括多個(gè)電路功能模塊：模塊1、模塊2、...、和模塊n。每個(gè)模塊分別具有電源引線V1、V2、...、和Vn，所有電源引線都直接連接到同一電源電路20，然后通過同一電源引腳VCC接到芯片外部的電源。

同樣，在圖2中也存在上述的電磁干擾問題。根據(jù)圖2所示的IC芯片內(nèi)部布局，所有功能模塊通過同一電源電路20連接到一起，所以使各功能模塊產(chǎn)生的電磁干擾可以通過接地電路20而更容易地干擾到對(duì)方。

因此，如何有效地解決IC芯片內(nèi)部接地電路和電源電路所受到的電磁干擾，成為一個(gè)有待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種消除串?dāng)_的IC芯片內(nèi)部接地電路以及電源電路，以及具有該接地電路和電源電路的IC芯片。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于IC芯片內(nèi)部的接地電路，IC芯片包括多個(gè)具有接地引線的功能模塊，接地引線分別通過單獨(dú)的接地引腳連接到IC芯片外部。

在上述的接地電路中，IC芯片包括接地環(huán)路，接地環(huán)路通過接地引腳連接到IC芯片外部。