[實用新型]帶靜電防護功能的電路、高壓集成電路以及空調器

有效

• 申請號: 201721716098.6
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN207765952U
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 劉東子;馮宇翔
• 申請（專利權）人: 廣東美的制冷設備有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

本實用新型公開一種帶靜電防護功能的電路、高壓集成電路以及空調器，所述帶靜電防護功能的電路包括輸入端、電源端、輸出端、泄放電路以及鉗位電路；所述泄放電路至少包括串聯的兩泄放管，且所述兩泄放管的導通方向相反；所述鉗位電路包括相互并聯連接于所述信號輸入端和接地端之間的第一開關管和鉗位元件，本實用新型技術方案通過設置兩泄放管分別為正向和反向靜電電流提供泄放通道。同時，當輸入端發生靜電時，第一開關管為靜電電流提供泄放通道，以及與鉗位元件配合使用，能夠更好地實現對信號輸入端的鉗位，從而提高對待保護電路的靜電防護性能；降低待防護電路發生LATCH?UP(閂鎖效應)現象的可能性，提高了整體電路的靜電防護能力。

技術領域

本實用新型涉及高壓集成電路領域，特別涉及一種帶靜電防護功能的電路、高壓集成電路以及空調器。

背景技術

高壓集成電路是一種帶有欠壓保護、邏輯控制等功能的柵極驅動電路，它將電力電子與半導體技術結合，逐漸取代傳統的分立元件，越來越多地被應用在IGBT、大功率MOSFET的驅動領域。靜電放電(ESD)現象是引起集成電路產品失效的最主要的可靠性問題之一。有關研究調查表明，集成電路失效產品的30％都是由于遭受靜電放電現象所引起的。在集成電路芯片的制造、封裝、測試、運輸等過程中，都會出現不同程度的靜電放電事件。在集成電路放電時會產生數百甚至數千伏的等效高壓，這會擊穿集成電路中輸入級的柵氧化層，使集成電路受到損傷。特別是隨著集成電路中晶體管尺寸的按比例縮小，輸入級的柵氧化層厚度越來越薄，更加容易受到外部靜電電荷的影響而損壞。因此，改善集成電路對靜電放電防護的可靠性，是在高壓集成電路設計時必須考慮的重要環節。

當前大部分高壓靜電防護器件難以滿足功率芯片對高壓靜電防護方案的諸多要求：如既要有高于工作電壓的維持電壓，又要有盡量低于柵氧擊穿電壓的觸發電壓，同時還要能通過ESD防護的相應標準。由于許多功率集成電路常工作在比較“惡劣”的環境下(如高電壓、大電流、強電磁干擾、頻繁插拔及高低溫工作環境等)，使它們的靜電防護設計需要考慮更多因素。目前主流的高壓集成電路芯片內靜電防護結構如圖1所示，其中VH1、VH2為高壓端，VL1、VL2為低壓端。該防護結構包括輸入端的普通二極管。其保護機理為簡單的輸入輸出二極管保護，該電路結構抗沖擊能力有限，無法滿足現有高壓集成電路對靜電防護的要求，且占用較大的芯片面積。

實用新型內容

本實用新型的主要目的是提出一種帶靜電防護功能的電路、高壓集成電路以及空調器，旨在提高高壓集成電路對靜電的防護能力。

為實現上述目的，本實用新型提出的一種帶靜電防護功能的電路，包括輸入端、電源端、接地端，以及輸出端；

待防護電路，所述待防護電路具有信號輸入端和信號輸出端，所述信號輸入端與所述輸入端連接；

泄放電路，連接于所述信號輸入端和所述接地端之間，所述泄放電路至少包括串聯的兩泄放管，且所述兩泄放管的導通方向相反，以提供輸入端和所述接地端之間的低阻通道；

鉗位電路，位于所述泄放電路的后級，所述鉗位電路包括相互并聯連接于所述信號輸入端和接地端之間的第一開關管和鉗位元件，所述第一開關管的受控端與一基準電壓連接，所述第一開關管的輸入端與所述信號輸入端連接；所述第一開關管的輸出端接地，當所述信號輸入端發生靜電時，所述第一開關管導通；所述鉗位元件用于在所述泄放電路工作時，鉗位所述信號輸入端的電位。

優選地，所述兩泄放管分別為第一二極管和第二二極管；

所述第一二極管的陽極與所述信號輸入端連接，所述第一二極管的陰極與所述第二二極管的陰極連接，所述第二二極管的陽極與所述接地端連接。

優選地，所述第一二極管有多個，且多個所述第一二極管的依次串聯，且導通方向均相同；所述第二二極管有多個，且所述第二二極管依次串聯，且導通方向均相同。