[發明專利]靜電放電保護電路

有效

• 申請號: 201710321504.7
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN108879632B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 鄭嘉士;蔡青霖
• 申請（專利權）人: 奇景光電股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H01L27/02
• 代理公司: 11006 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提出一種靜電放電保護電路，包括硅控整流器、第一二極管與第二二極管。硅控整流器包括了兩個雙載子接面晶體管。第一雙載子接面晶體管的第一極耦接至硅控整流器的正極。第二雙載子接面晶體管的第一極耦接至第一雙載子接面晶體管的基極，基極耦接至第一雙載子接面晶體管的第二極，第二極耦接至硅控整流器的負極。第一二極管的正極耦接至第一電壓，負極耦接至硅控整流器的正極。第二二極管的正極耦接至第一雙載子接面晶體管的基極，負極耦接至硅控整流器的負極。借此，可以提升靜電放電保護能力。

技術領域

本發明是有關于一種靜電放電保護電路，且特別是有關于一種使用硅控整流器與中空二極管的靜電放電保護電路。

背景技術

靜電放電(electrostatic discharge)是一種從兩個不同電位的物體之間傳遞電荷的現象，由于可能在很短的時間內產生很大的能量轉移，因此會導致集成電路的損壞。隨著半導體尺寸越來越小，靜電放電的損壞也會越來越嚴重。硅控整流器(siliconcontrolled rectifier，SCR)是一種常見的靜電放電保護裝置，請參照圖1，硅控整流器具有PNP型的雙載子接面晶體管(bipolar junction transistor，BJT)110與NPN型的雙載子接面晶體管120。雙載子接面晶體管110的基極是一個N井，而雙載子接面晶體管120的基極為P井。硅控整流器的觸發電壓(trigger voltage)是由這個N井/P井之間的雪崩(avalanche)電壓所決定，一旦N井/P井之間發生了雪崩的現象，雙載子接面晶體管110、120會被導通，而硅控整流器會進入鎖閉狀態(latching state)，此時可以釋放靜電放電產生的電流。由于雪崩電壓很高，因此已知的硅控整流器具有很大的觸發電壓，通常會大于晶體管柵極的崩潰電壓，這樣的壞處是在硅控整流器進入鎖閉狀態前，靜電放電所產生的電壓可能會損壞電路中的一些元件。因此，如何解決此問題，為此領域技術人員所關心的議題。

發明內容

本發明提出一種靜電放電保護電路，可以降低觸發電壓并增加保持電壓，也可以增加硅控整流器的放電能力，并且提升靜電放電保護能力。此靜電放電保護電路包括硅控整流保護電路，其包括了硅控整流器、至少一個第一二極管與至少一個第二二極管。硅控整流器包括了第一雙載子接面晶體管與第二雙載子接面晶體管。第一雙載子接面晶體管的第一極耦接至硅控整流器的正極。第二雙載子接面晶體管的第一極耦接至第一雙載子接面晶體管的基極，基極耦接至第一雙載子接面晶體管的第二極，第二極耦接至硅控整流器的負極。第一二極管的正極耦接至第一電壓，負極耦接至硅控整流器的正極。第二二極管的正極耦接至第一雙載子接面晶體管的基極，負極耦接至硅控整流器的負極。此外，中空二極管設置于輸入接墊與系統電壓之間或輸入接墊與接地電壓之間。中空二極管包括第一參雜區與第二參雜區，其中第一參雜區的參雜類型不同于第二參雜區的參雜類型。第二參雜區圍繞第一參雜區，并且第一參雜區圍繞中空區域。

在一些實施例中，硅控整流器的負極耦接至第二電壓。靜電放電保護電路還包括了第三二極管，其正極耦接至第二電壓，負極耦接至第一電壓。

在一些實施例中，靜電放電保護電路還包括第四二極管與第五二極管。第四二極管的正極耦接至第二電壓，負極耦接至第三電壓。第五二極管的正極耦接至第三電壓，負極耦接至第二電壓。

在一些實施例中，靜電放電保護電路還包括第六二極管，其正極耦接至第三電壓，負極耦接至第一電壓。

在一些實施例中，靜電放電保護電路還包括第七二極管，其正極耦接至第二電壓，負極耦接至第四電壓。