[發明專利]用于超高壓晶片的靜電放電保護電路

有效

• 申請號: 201210004433.5
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN103178510A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 鄧志輝;林欣逸;任永星
• 申請（專利權）人: 盛群半導體股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;呂俊清

技術領域

本發明有關于一種靜電放電保護電路，且特別是有關于一種用于超高壓晶片的靜電放電保護電路。

背景技術

一般來說，靜電放電(Electrostatic?Discharge，ESD)電流是電子產品在連接過程中出現的主要問題之一，除了人體的觸碰可能導致靜電放電電流的產生之外，電子產品本身也會因累積靜電而產生靜電放電電流。

隨著電子產品的進步，消費者除了注重電子產品本身的功能之外，電子產品若是可以外接各式各樣的電子配備，更有助于提高消費者購買的意愿。舉例來說，多功能化及小型化已成為目前手持式電子產品設計的趨勢，為了讓手持式電子產品能夠整合周邊的電子配備，其傳輸界面(例如I/O端口)通常會隨之增多。然而于實際使用中，若傳輸界面越多，往往越容易導致靜電放電電流通過傳輸界面進入電子產品中，進而干擾或損壞電子產品內部的集成電路。

特別是，當電子產品內部的集成電路有一部分是操作在超高電壓環境時，若直接將超高電壓環境中的靜電放電電流導引至一般電壓的電路中，將很容易造成電子產品中許多電路或電子零件失效(例如收到過大的電流或過熱)，使得電子產品制造商蒙受不少損失。因此，業界亟欲解決在超高壓晶片中的靜電放電電流問題，以提高電子產品的良率及可靠度。

發明內容

本發明提供一種用于超高壓晶片的靜電放電保護電路，可以主動偵測靜電放電電流是否產生，并提供適當的電流傳輸路徑以釋放靜電放電電流。當偵測到靜電放電電流時，所述靜電放電保護電路會導通內部的一個功率半導體元件，而開放自高電壓隔離阱區的電源線至電位轉換電路的電流傳輸路徑，避免操作于一般電壓的電路受到破壞。

本發明實施例提供一種用于超高壓晶片的靜電放電保護電路，所述靜電放電保護電路耦接電位轉換電路，并通過電位轉換電路耦接接地端。所述靜電放電保護電路包括電源箝制模塊與至少一個開關模塊。電源箝制模塊耦接于第一高壓端與第一低壓端之間，用以自第一高壓端或第一低壓端偵測靜電放電電流，據以產生控制信號。開關模塊包括第一電阻與第一功率半導體元件，第一電阻耦接于第一高壓端與電位轉換電路之間，第一功率半導體元件并聯耦接第一電阻，且第一功率半導體元件受控于控制信號以選擇性地導通第一電流傳輸路徑，使得第一高壓端通過第一電流傳輸路徑電性連接至電位轉換電路，其中第一低壓端與該接地端的電位差大于第一電壓臨界值。

于本發明一實施例中，所述靜電放電保護電路與電位轉換電路是經由同一半導體工藝形成于同一超高壓晶片中。此外，第一功率半導體元件的控制極可耦接電源箝制模塊以接收控制信號，第一功率半導體元件的第一電極可耦接第一高壓端，且第一功率半導體元件的第二電極可耦接電位轉換電路。另外，電源箝制模塊至少包括一個第二電阻與一個第一電容，第二電阻與第一電容耦接于第一高壓端與第一低壓端之間，且第二電阻通過第一節點串聯耦接與第一電容，電源箝制模塊是偵測第一節點上的電位變化量，據以產生控制信號。

綜上所述，本發明提供的用于超高壓晶片的靜電放電保護電路，當電源箝制模塊判斷靜電放電電流產生時，可即時提供適當的電流傳輸路徑以釋放靜電放電電流。換句話說，當電源箝制模塊偵測到靜電放電電流時，所述靜電放電保護電路會導通內部開關模塊中的一個功率半導體元件，而開放自高電壓隔離阱區的電源線至電位轉換電路的電流傳輸路徑，避免操作于一般電壓的電路受到破壞。

為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉本發明的較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1所示為依據本發明一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖；

圖2所示為依據本發明另一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖；

圖3所示為依據本發明再一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖；

圖4所示為依據本發明又一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖；

圖5所示為依據本發明又一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖；

圖6所示為依據本發明又一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖；

圖7所示為依據本發明又一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖；

圖8所示為依據本發明又一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖；

圖9所示為依據本發明又一實施例的靜電放電保護電路的電路示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

1a～li：靜電放電保護電路；10、10a～10c：電源箝制模塊；