[發明專利]動態偵測靜電保護電路

有效

• 申請號: 200710094272.2
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN101442869A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 田光春
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H05F3/04
• 分類號: H05F3/04;H01L23/60;H02H9/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種靜電保護電路結構，特別是涉及一種動態偵測靜電保護電路。

背景技術

靜電泄放電路中，在靜電泄放金屬-氧化物-半導體場效應管(MOSFET)的柵極耦合適當的偏置電壓，有利于降低MOSFET管的靜電泄放開啟電壓；而且在多叉指型MOSFET結構中，柵極偏置電壓還有利于各叉指導通的均勻性，從而提高其靜電保護性能。圖1、2所示電路是目前廣泛使用的，由電阻、電容組成的動態偵測靜電泄放電路。

在圖1所示的電路中，當靜電泄放時，靜電可以通過電阻R、電容C組成的RC動態偵測電路耦合一定的偏置電壓到靜電泄放器件ESD?NMOS的柵極，降低靜電泄放器件ESDNMOS的靜電泄放開啟電壓，而且改善其導通均勻性，從而提高ESDNMOS的靜電保護性能。然而，為了達到一定的靜電保護能力，如人體模式2千伏特，大約需要能承受1.5安培的靜電泄放電流，因此需要比較大尺寸的靜電泄放器件ESDNMOS。大尺寸的靜電泄放器件ESDNMOS的柵極電容往往可能影響由電阻R、電容C組成的偵測電路中電容值大小的選取。

圖2所示的電路是在圖1的電路中插入了一級由PMOS和NMOS管構成的反相器，從而將電阻R、電容C組成的動態偵測電路與靜電泄放器件ESDNMOS隔離開來。反相器中的PMOS和NMOS的尺寸大小比靜電泄放器件ESDNMOS管小很多，因此反相器中PMOS和NMOS的柵電容對電阻R和電容C組成的動態偵測電路中電容值大小選取的影響會小很多。但是，引入的PMOS管和NMOS管的柵極電容還是會影響電阻和電容組成的動態偵測電路中電容值的選取，影響動態偵測靜電泄放電路結構的靜電泄放性能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種動態偵測靜電保護電路，能夠進一步減小寄生柵極電容對動態偵測電路中電容值的選取的影響，改善動態偵測靜電泄放電路結構的靜電泄放性能。

為解決上述技術問題，本發明的動態偵測靜電保護電路包括并接在靜電端和接地端之間的動態偵測電路、中間隔離電路、靜電泄放電路；中間隔離電路用于隔離動態偵測電路和靜電泄放電路，并進行分壓和驅動；中間隔離電路的輸入端與動態偵測電路電連接，其輸出端與靜電泄放電路的輸入端電連接；所述動態偵測電路由電阻和電容串接組成；

所述靜電泄放電路由NMOS管構成，所述中間隔離電路由一PMOS管與一電阻串接組成；或者，

所述靜電泄放電路由PMOS管構成，所述中間隔離電路由一NMOS管與一電阻串接組成。

由于采用上述電路結構，本發明的動態偵測靜電保護電路相對于圖2所示的電路，去除了一個NMOS管或PMOS管，所以能進一步減小寄生柵極電容對動態偵測電路中電容值的選取的影響，從而改善動態偵測靜電泄放電路結構的靜電泄放性能。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是現有的由電阻電容組成的動態偵測靜電保護電路圖；

圖2是現有的由電阻電容、反相器組成的動態偵測靜電保護電路圖；

圖3是本發明的動態偵測靜電保護電路實施例一的電路圖；

圖4是本發明的動態偵測靜電保護電路實施例二的電路圖；

圖5是本發明的動態偵測靜電保護電路實施例三的電路圖；

圖6是本發明的動態偵測靜電保護電路實施例四的電路圖；

圖7是本發明的動態偵測靜電保護電路實施例五的電路圖；

圖8是本發明的動態偵測靜電保護電路實施例六的電路圖；

圖9是本發明的動態偵測靜電保護電路實施例七的電路圖；

圖10是本發明的動態偵測靜電保護電路實施例八的電路圖。

具體實施方式

實施例一

如圖3所示。本發明的動態偵測靜電保護電路，在圖2所示的靜電保護電路結構的基礎上，去除了NMOS管；包括動態偵測電路、中間隔離電路、靜電泄放電路。進一步減小電路設計時寄生柵極電容對動態偵測電路中電容值選取的影響，從而改善動態偵測靜電泄放電路結構的靜電泄放性能。中間隔離電路除起到隔離動態偵測電路和靜電泄放電路的作用外，還起到分壓和驅動的作用。

所述動態偵測電路，靜電泄放電路，中間隔離電路并接在靜電端與接地端之間。所述動態偵測電路由電阻R1和電容C串接組成。所述靜電泄放電路由一ESD?NMOS管構成。所述中間隔離電路由一PMOS管與一電阻R2串接組成。所述PMOS管的柵極與電阻R1和電容C的節點電連接，PMOS管的漏極與ESD?NMOS管的柵極電連接。