[發(fā)明專利]用于使用高壓設(shè)備來增強(qiáng)低壓ESD箝位的選擇性電流泵浦

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310099133.4
• 申請(qǐng)日: 2013-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN103368158A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.什里瓦斯塔瓦;C.拉斯;H.戈斯納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾移動(dòng)通信有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02H9/04
• 分類號(hào): H02H9/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;王忠忠

背景技術(shù)

靜電放電（ESD）脈沖是突然的且非預(yù)期的電壓和/或電流放電，其將能量從外側(cè)體部（舉例來說，比如從人類身體）轉(zhuǎn)移到電子設(shè)備。ESD脈沖可損壞電子設(shè)備，例如通過在高壓的情況下“熄滅”晶體管的柵氧化層或通過在高電流的情況下“熔化”設(shè)備的有效區(qū)面積，引起接點(diǎn)故障。

如將在以下將更詳細(xì)理解的，本公開涉及改進(jìn)的ESD保護(hù)技術(shù)。

附圖說明

圖1示出了經(jīng)受一些缺點(diǎn)的ESD保護(hù)設(shè)備。

圖2示出了包括電流控制元件的ESD保護(hù)設(shè)備的示例實(shí)施例。

圖3示出了具有被實(shí)現(xiàn)為分流器的電流控制元件的ESD保護(hù)設(shè)備的示例實(shí)施例。

圖4示出了具有被實(shí)現(xiàn)為電流開關(guān)元件的電流控制元件的ESD保護(hù)設(shè)備的示例實(shí)施例。

圖5A-5C示出了包括電流開關(guān)元件的ESD保護(hù)電路的示例實(shí)施例，由于其防范具有大約150納秒的脈沖長度的ESD脈沖。

圖6A-6C示出了包括分流器的ESD保護(hù)電路的示例實(shí)施例，由于其防范具有大約150納秒的脈沖長度的ESD脈沖。

圖7示出了包括用于促進(jìn)襯底泵浦的附加電容器的ESD保護(hù)電路的示例實(shí)施例。

圖8示出了包括電壓加法器的ESD保護(hù)設(shè)備的示例實(shí)施例。

圖9示出了根據(jù)一些實(shí)施例的以流程圖格式的方法。

圖10示出了包括單個(gè)觸發(fā)元件的ESD保護(hù)設(shè)備的示例實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖來描述本發(fā)明，其中相同的參考數(shù)字用于始終指代相同的元件，并且其中所說明的結(jié)構(gòu)和設(shè)備不必須是按比例繪制的。

圖1示出了使用不夠理想的ESD保護(hù)技術(shù)的電路100。電路100包括易受ESD影響的電路102和ESD保護(hù)電路104，兩者都電耦合到第一和第二電路節(jié)點(diǎn)106A、106B（例如，分別為集成電路的DC電源電壓引腳和接地引腳）。ESD保護(hù)電路104包括第一和第二電路徑108、110，其在第一和第二電路節(jié)點(diǎn)106A、106B之間平行延伸。第一電路徑108包括布置在其上的觸發(fā)元件111，并且第二電路徑110包括分路器112。襯底泵浦114被布置成對(duì)分路器112的襯底進(jìn)行泵浦，以增強(qiáng)在ESD事件期間其的增益。

在操作期間，觸發(fā)元件116檢測指示ESD脈沖124的電壓和/或電流尖峰，并由此增加其輸出118處的觸發(fā)信號(hào)的電壓。該增加的電壓使分路器112和襯底泵浦114進(jìn)入導(dǎo)電狀態(tài)。襯底泵浦114因此將ESD脈沖123的一些電流經(jīng)由路徑120轉(zhuǎn)向到分路器112的襯底，這有助于增加分路器112的增益。由于高壓觸發(fā)信號(hào)，分路器112現(xiàn)在表示第阻抗（相對(duì)于易受ESD影響的電路102）且ESD脈沖124的功率流過分路器112且遠(yuǎn)離易受ESD影響的電路102，如箭頭122所示。

盡管該技術(shù)在一些方面是足夠的，但ESD保護(hù)電路104經(jīng)受了以下缺點(diǎn)：分路器112可能不能夠充分地分路大的ESD脈沖，尤其當(dāng)?shù)碗妷涸O(shè)備用于電路102和104時(shí)。因此，如果大的ESD脈沖有危害，則ESD電流的快速流入可“淹沒”分路器122，使得來自ESD脈沖的一些功率可能達(dá)到易受ESD影響的電路102并引起損壞。而且，如果對(duì)于每單位面積，有太多的電流通過分路器112被引導(dǎo)，則分路器112本身也可受損壞。

因此，本公開的多個(gè)方面涉及ESD保護(hù)技術(shù)，這些技術(shù)仍然提供襯底泵浦以增加分路器的增益，同時(shí)相對(duì)于傳統(tǒng)方式還允許有增加的電流分路。因此，這些技術(shù)提供了針對(duì)ESD脈沖的可靠保護(hù)，由此有助于達(dá)成良好的制造產(chǎn)量和可靠的客戶性能。

圖2示出了示例ESD保護(hù)電路200。ESD保護(hù)電路200分別包括第一、第二、第三和第四電路徑202、204、206、208，其在第一和第二電路節(jié)點(diǎn)106A、106B之間平行延伸。第一電路徑202包括第一觸發(fā)元件210、第二電路徑204包括第二觸發(fā)元件212，并且第三電路徑206包括主分路器214。第四電路徑208包括電流控制元件216。在操作期間，主分路器214的低阻抗?fàn)顟B(tài)由來自第一觸發(fā)元件210的第一觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)。電流控制元件216被布置成基于來自第二觸發(fā)元件212的第二觸發(fā)信號(hào)而選擇性地當(dāng)作主分路器214的襯底泵浦并且基于第二觸發(fā)信號(hào)而選擇性地當(dāng)作與主分路器214并聯(lián)的次分路器。第一和二觸發(fā)信號(hào)典型地具有不同的脈沖長度和/或具有偏移的邊緣。