[實用新型]一種橫向PMOS管及橫向PMOS芯片

有效

• 申請號: 201721298623.7
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN207503987U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 李科舉;王燕暉
• 申請（專利權）人: 深圳市富滿電子集團股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L25/07
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 溫玉珍

本實用新型提供一種橫向PMOS管及橫向PMOS芯片，所述橫向PMOS管包括PMOS開關管和ESD保護電路，所述PMOS開關管的源極設置于其柵極的一側，所述PMOS開關管的漏極設置于所述柵極的另一側，所述PMOS開關管的柵氧化層下方區域設置為溝道；所述ESD保護電路分別與所述PMOS開關管的源極和柵極相連接。本實用新型采用主流的CMOS工藝來實現橫向的PMOS結構，進而提供一種新的LED顯示屏行掃描驅動芯片，以達到降低成本和保證產能供應等目的；不僅能滿足LED顯示屏行驅動芯片的市場應用，還具有開啟電壓低和偏差小的優點，且通過增加的ESD保護電路實現了全面的ESD保護，以達到成本低和性能優的特點。

技術領域

本實用新型涉及一種PMOS管，尤其涉及一種橫向PMOS管，并涉及包括了該橫向PMOS管的橫向PMOS芯片。

背景技術

目前市面上的獨立MOS芯片大多采用VDMOS的結構，如圖3所示。VDMOS是垂直雙擴散金屬-氧化物半導體場效應晶體管，VDMOS兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優點，無論是開關應用還是線性應用，VDMOS都是理想的功率器件。VDMOS的特點有：接近無限大的靜態輸入阻抗特性、非常快的開關時間、導通電阻正溫度系數、近似常數的跨導以及高dV/dt；因此，能廣泛應用于LED顯示屏、電機驅動、逆變器、不間斷電源以及電子開關等場合。得益于LED顯示屏的迅猛發展，其中雙通道PMOS管的74HC4953芯片在LED顯示屏的行掃描電源驅動上更是得到廣泛的應用。

74HC4953芯片的主要參數有VDS耐壓達到30V，開啟電壓Vgs(th)在1.5V到3V范圍內，導通阻抗Rdson在60m歐左右。早期LED顯示屏的LED發光效率差，LED電流大，需要行驅動管具有較小的導導通阻抗，否則行驅動芯片會因發熱過大溫度過高而損壞；同時雖然LED顯示屏的電源都為5V開關電源，但是LED顯示屏具有較大寄生電感效應，大電流會隨LED燈的快速開關而產生較高的尖峰電壓損壞芯片。而且，隨著LED顯示屏向節能和小間距方向發展，LED屏的電流已較之前有大幅下降，所以LED顯示屏對導通阻抗Rdson和VDS耐壓參數的要求都可以較之前有所下降。同時VDMOS管的開啟電壓Vth比CMOS工藝生產的PMOS管要大很多，而且Vth范圍也較大。

也就是說，現有技術中，VDMOS的結構為縱向結構，其剖面圖如圖3所示，PMOS管的源極（Source）在頂面，而漏極（Drain）在底面，PMOS的溝道為柵氧化層（Gate Oxide）下的N-區域，工作時電流會由上而下的流動，即電流會從器件的源極（Source）流向漏極（Drain），所以該器件為垂直型的PMOS管，這種VDMOS的溝道長度是由擴散控制的，導致溝道長度芯片間差異較大，從而導致PMOS管的開啟電壓偏差較大，一般在-1.5V~-3V間變化，進而使得成本和產能都無法滿足廣泛應用的要求。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是需要提供一種能夠降低成本并保證產能供應的橫向PMOS管，并提供包括了該橫向PMOS管的橫向PMOS芯片。

對此，本實用新型提供一種橫向PMOS管，包括PMOS開關管和ESD保護電路，所述PMOS開關管的源極設置于其柵極的一側，所述PMOS開關管的漏極設置于所述柵極的另一側，所述PMOS開關管的柵氧化層下方區域設置為溝道；所述ESD保護電路分別與所述PMOS開關管的源極和柵極相連接。

本實用新型的進一步改進在于，所述ESD保護電路包括場效應管PW1、場效應管PW2和電阻R1，所述場效應管PW1的柵極、場效應管PW1的源極、場效應管PW2的柵極以及場效應管PW2的源極均與所述PMOS開關管的源極相連接，所述場效應管PW1的漏極通過所述電阻R1分別連接至所述場效應管PW2的漏極和所述PMOS開關管的柵極。

本實用新型的進一步改進在于，所述場效應管PW1還包括寄生二極管D11，所述寄生二極管D11的陽極連接至所述場效應管PW1的漏極，所述寄生二極管D11的陰極連接至所述場效應管PW1的源極。