[發明專利]靜電放電保護電路

有效

• 申請號: 201210045518.8
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102693978A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 吳健銘
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H02H9/04;G01R19/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及一種靜電放電保護電路，特別是指一種具有電壓檢測機制的靜電放電保護電路。

背景技術

集成電路產品于實際使用環境中可能會遭受靜電放電(Electrostatic?Discharge；ESD)事件的影響，而由于靜電放電電壓較其所使用的電源電壓大出很多，或其瞬間放電電流相當大，所以當靜電放電事件發生時，很可能會損壞集成電路產品的部分電子元件。因此，集成電路產品通常內建靜電放電保護機制，據以避免在發生靜電放電事件時受到損壞。

參閱圖1及圖2，已知具內建靜電放電保護機制的集成電路90至少包含一輸入/輸出墊(Input/Output?PAD；I/O?PAD)91、一第一保護單元92、一第二保護單元93、兩個接地墊(Ground?PAD)94、一電源墊(Power?PAD)95及一功率開關96。第一保護單元92及第二保護單元93相同，其中皆包括一具有一寄生二極管的金屬氧化物半導體場效應晶體管，在輸入/輸出墊91發生一負靜電放電電壓時，該電荷可經由第二保護單元93導入至其中一個接地墊94，如圖1所示，以避免靜電放電造成內部電子元件的損壞。但是，當輸入/輸出墊91發生一正靜電放電電壓時，該電荷會經由第一保護單元92、電源墊95、功率開關96才導入其中的另一個接地墊94，如圖2所示，如此將會造成整體放電路徑過長，使得其寄生電阻(如寄生電阻97)過大，而產生過高的壓降，因而降低了靜電放電保護機制的效能。再者，此類的靜電放電保護機制在放電的路經中，也需要經過電源墊95，因此電源墊95在電路布局(layout)上的位置也將會影響到靜電放電保護機制的保護能力，或也另需個別的電源墊95。

發明內容

因此，本發明的目的之一，即在提供一種可克服上述已知技術缺陷的具有電壓檢測機制的靜電放電保護電路，用來保護一耦接于一輸入/輸出墊的內部電路。

于是，本發明靜電放電保護電路包含一耦接于輸入/輸出墊的靜電放電保護單元；及一耦接于輸入/輸出墊與靜電放電保護單元的電壓檢測單元。

靜電放電保護單元是用來將發生于輸入/輸出墊的一靜電放電電荷釋放至一接地端。電壓檢測單元耦接于輸入/輸出墊與靜電放電保護單元，用來檢測輸入/輸出墊是否發生一靜電放電電壓，并據以控制靜電放電保護單元來將輸入/輸出墊直接導通至接地端。

此外，不管是負靜電放電電壓還是正靜電放電電壓，靜電放電保護單元皆可直接將靜電放電電荷導入接地端，如此也縮短了靜電放電的放電路徑，而提高靜電放電保護電路的保護效果，也不需額外的電源墊。

附圖說明

圖1是一電路示意圖，說明已知靜電放電保護電路的態樣，其中靜電放電電壓為負電荷；

圖2是一電路示意圖，說明已知靜電放電保護電路的態樣，其中靜電放電電壓為正電荷；

圖3是一電路示意圖，說明本發明靜電放電保護電路的第一實施例；

圖4是一電路示意圖，說明本發明靜電放電保護電路的第二實施例；

圖5是一電路示意圖，說明本發明靜電放電保護電路的第三實施例；

圖6是一電路示意圖，說明本發明靜電放電保護電路的第四實施例；

圖7是一電路示意圖，說明本發明靜電放電保護電路的第五實施例；

圖8是一電路示意圖，說明本發明靜電放電保護電路的第六實施例；及

圖9是一電路示意圖，說明本發明靜電放電保護電路的第七實施例。

【主要元件符號說明】

20??輸入/輸出墊

30??內部電路

40??接地端

50??電源繞線

100?靜電放電保護電路

110?靜電放電保護單元

120?電壓檢測單元

200?靜電放電保護電路

210?靜電放電保護單元

211?第一晶體管

212?寄生二極管

215?第一電阻

220?電壓檢測單元

221?第二晶體管

222?第二電阻

223?第三電阻

300?靜電放電保護電路

320?電壓檢測單元

321?第二晶體管

322?第一二極管

323?第二二極管

324?二極管模塊

400?靜電放電保護電路

420?電壓檢測單元

421?第一二極管

422?二極管模塊