[發(fā)明專利]一個基于NMOS反饋用于芯片上電源箝位ESD保護電路

有效

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• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN101902039A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡小五;嚴北平;杜曉陽;霍曉;韓孝勇;顏丙勇
• 申請（專利權(quán)）人: 香港應用科技研究院有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H9/04
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

1.一種靜電保護電路，包括：

一個箝位晶體管，被連接電源VDD和地Vss之間用于靜電(ESD)脈沖分流，用一控制電路控制其柵極；

一個濾波電容器，其連接到一個濾波節(jié)點；

一個濾波電阻器，其連接到所述濾波節(jié)點；

第一反向器，接收濾波節(jié)點作為一個輸入，并驅(qū)動第一節(jié)點作為一個輸出；

第二反向器，接收第一節(jié)點作為一個輸入，并驅(qū)動第二節(jié)點作為一個輸出；

第三反向器，接收第二節(jié)點作為一個輸入，并驅(qū)動柵極節(jié)點作為一個輸出；

一個反饋電阻，其連接在濾波節(jié)點和第二節(jié)點之間，用于在ESD脈沖期間對第二節(jié)點充電；和

一個亞閾值導電晶體管，串聯(lián)于第一反向器，位于限制節(jié)點和Vss節(jié)點之間，用于延遲嵌位晶體管的開啟時間；亞閾值導電晶體管傳導亞閾值電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護電路，其中在反饋電阻對第二節(jié)點充電到超過亞閾值導電晶體管的閾值電壓前，第一反向器電流受限于亞閾值電流，由此亞閾值電流延長箝位晶體管的導通時間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護電路，其中濾波電容器有一個濾波電容值；

其中濾波電阻器有一個濾波電阻值；

其中R-C時間常數(shù)是濾波電容值乘以濾波電阻值；

其中箝位晶體管保持導通的時間至少比R-C時間常數(shù)長10倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護電路，其中箝位晶體管保持導通的時間至少比R-C時間常數(shù)長50倍，由此亞閾值導電晶體管延長箝位晶體管在ESD脈沖期間分流電流的時間。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護電路，其中濾波電阻器連接在VDD節(jié)點和濾波節(jié)點之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的保護電路，其中濾波電容器連接在濾波節(jié)點和Vss之間。?

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保護電路，其中第一反向器包括：

第一晶體管，其柵極接收濾波節(jié)點，用于在VDD節(jié)點和第一節(jié)點之間傳導電流；

第二晶體管，其柵極接收濾波節(jié)點，用于在限制節(jié)點和第一節(jié)點之間傳導電流；

其中亞閾值導電晶體管在限制節(jié)點和Vss之間傳導亞閾值電流。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保護電路，其中第二反向器包括一個N型晶體管和一個P型晶體管；

其中第三反向器包括一個N型晶體管和一個P型晶體管。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護電路，其中亞閾值導電晶體管是一個n-溝道晶體管，其源極接地。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保護電路，其中第二晶體管是一個n-溝道晶體管，其漏極連接到第一節(jié)點，的其源極連接到限制節(jié)點；

其中第一晶體管是一個p-溝道晶體管，其源極連接到VDD節(jié)點。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的保護電路，其中箝位晶體管是一個n-溝道晶體管，其源極接地。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的保護電路，其中箝位晶體管的漏極連接到電源，其源極接地；

其中ESD節(jié)點是電源；

由此當ESD脈沖從電源施加到Vss時，箝位晶體管將電流從電源分流到Vss。

13.一個Vdd到Vss靜電放電(ESD)保護電路，包括：

一個Vdd電源；

一個Vss地；

一個濾波器，其連接在Vdd電源和Vss地之間，用于在一個濾波節(jié)點上產(chǎn)生一個濾波電壓；?

一串反向器，接收濾波電壓作為一個輸入，用于產(chǎn)生一個控制節(jié)點作為一個輸出；

一個反饋電阻，其連接在濾波節(jié)點和中間節(jié)點之間；

一個箝位晶體管，用于將電流從Vdd電源傳導到Vss地，以對應控制節(jié)點；和

一個亞閾值導電晶體管，在限制反向器里，其柵極接收中間節(jié)點，其用于將電流從限制節(jié)點傳導到Vss地；

亞閾值導電晶體管導通比較小電流，延長經(jīng)過箝位晶體管的放電時間。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的Vdd到Vss?ESD保護電路，其中濾波器包括一個濾波電阻器和一個濾波電容器，它們串聯(lián)在Vdd電源和Vss地之間。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的Vdd到Vss?ESD保護電路，其中這串反向器為奇數(shù)個。