[發明專利]一種快速放電RC型ESD保護電路

在審

• 申請號: 201910654738.2
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110400798A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 董程宏
• 申請（專利權）人: 南京芯馳半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 王金雙

本發明提供了一種快速放電RC型ESD保護電路，包括觸發模塊和放電模塊，所述觸發模塊包括三級反相器模塊、PMOS反饋模塊、反饋增強觸發模塊、電阻和NMOS晶體管電容；所述放電模塊包括M_ESD放電管，其中M_ESD放電管為NMOS晶體管。該RC型ESD保護電路采用了Cascoded PMOS反饋電路和反饋增強觸發電路。當ESD觸發時，芯片保護電路可以快速開啟快速放電，消耗靜電，從而降低芯片失效風險。

技術領域

本發明屬于電子電路設計領域，尤其涉及一種快速放電RC型ESD保護電路。

背景技術

芯片在切分、封裝、運輸和搬運等過程帶有靜電勢，當不同的靜電勢（如，芯片測試人員）與芯片接觸時，有限的電荷便會發生轉移。由于可能接觸時間很短，從而出現時間短、電壓值高達幾千伏的靜電放電脈沖，大量電荷從內部或外部經由內部電路泄放，會在芯片內部產生大量焦耳熱，從而導致集成電路芯片失效。因此，需要在芯片上建立ESD保護電路以保護IC上的器件和電路免受ESD損害。

圖1為一種常見ESD保護電路結構圖，其示出的是一個常見的ESD保護電路，主要包括觸發模塊001和放電模塊002，觸發模塊001由電阻R、NMOS電容Mc、PMOS晶體管Mp1和NMOS晶體管Mn1構成，放電模塊002由一個NMOS晶體管M_ESD構成。在正常工作中，第一NMOS晶體管M_ESD的柵極處于低電平，第一NMOS晶體管M_ESD處于截止狀態。上述的ESD保護電路，其不但放電啟動慢，而且放電能力也很小。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本發明提出了一種解決ESD快速放電并具有放電能力大的特點的RC型ESD保護電路。該RC型ESD保護電路采用了Cascoded PMOS反饋電路和反饋增強觸發電路。當ESD觸發時，芯片保護電路可以快速開啟快速放電，消耗靜電，從而降低芯片失效風險。

本發明提供了一種快速放電RC型ESD保護電路，包括觸發模塊和放電模塊，所述觸發模塊包括三級反相器模塊、PMOS反饋模塊、反饋增強觸發模塊、電阻和NMOS晶體管電容；

所述放電模塊包括M_ESD放電管，其中M_ESD放電管為NMOS晶體管。

進一步地，所述三級反相器模塊包括第一級反相器、第二級反相器和第三級反相器，其中，

所述第一級反相器由第一PMOS晶體管和第一NMOS晶體管組成；

所述第二級反相器由第二PMOS晶體管和第二NMOS晶體管組成；

所述第三級反相器由第三PMOS晶體管和第三NMOS晶體管組成。

進一步地，所述反饋增強觸發模塊包括第四PMOS晶體管和第四NMOS晶體管，其中，

所述第四PMOS晶體管柵極與第三級反相器輸出端相連，源極與電源VDD相連，漏極與第三級反相器輸入端相連；

所述第四NMOS晶體管柵極與第三級反相器輸出端相連，源極與地VSS相連，漏極與第三級反相器輸入端相連。

進一步地，所述PMOS反饋模塊包括第五PMOS晶體管，其中柵極與第三級反相器輸出端相連，源極與電源VDD相連，漏極與第二PMOS晶體管的源極相連。

進一步地，所述第一PMOS晶體管柵極與第一級反相器輸入端相連，源極與電源VDD相連，漏極與第一級反相器輸出端相連；

所述第一NMOS晶體管柵極與第一級反相器輸入端相連，源極與地VSS相連，漏極與第一級反相器輸出端相連；