[發明專利]用于靜電放電（ESD）保護的裝置和方法

在審

• 申請號: 202110649793.X
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113783169A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 阿爾馬·安德森
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: H02H9/00
• 分類號: H02H9/00;H02H9/02;H02H9/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫尚白

描述了一種靜電放電(ESD)保護裝置以及一種用于操作ESD保護裝置的方法的實施例。在一個實施例中，一種ESD保護裝置包括：初級ESD保護單元，所述初級ESD保護單元電連接到第一節點且電連接到第二節點，并且被配置成響應于在所述第一節點與所述第二節點之間接收到的ESD脈沖而使電流分流；以及次級ESD保護單元，所述次級ESD保護單元電連接到所述初級ESD保護單元且電連接到所述第二節點，并且被配置成響應于所述ESD脈沖而使電流分流，以將所述ESD保護裝置的輸出電壓保持在待保護裝置的安全工作電壓范圍內。還描述了其它實施例。

技術領域

本發明的實施例大體上涉及電子硬件和操作電子硬件的方法，且更具體地說，涉及靜電放電(ESD)保護裝置和提供ESD保護的方法。

背景技術

靜電放電是一種可能由靜電積聚引起的突發性電流。ESD保護裝置可以用于使ESD電流分流以防止裝置的熱損壞。例如，ESD保護裝置可以集成到例如集成電路(IC)芯片的電氣裝置上，以提供低阻抗渠道來防止對電氣裝置的組件的熱損壞。ESD保護裝置的操作特性(例如，使ESD電流分流時的輸出電壓)可能會影響ESD保護裝置的性能。

發明內容

描述了一種ESD保護裝置以及一種用于操作ESD保護裝置的方法的實施例。在實施例中，一種ESD保護裝置包括：初級ESD保護單元，所述初級ESD保護單元電連接到第一節點且電連接到第二節點，并且被配置成響應于在所述第一節點與所述第二節點之間接收到的ESD脈沖而使電流分流；以及次級ESD保護單元，所述次級ESD保護單元電連接到所述初級ESD保護單元且電連接到所述第二節點，并且被配置成響應于所述ESD脈沖而使電流分流，以將所述ESD保護裝置的輸出電壓保持在待保護裝置的安全工作電壓范圍內。還描述了其它實施例。

在實施例中，所述初級ESD保護單元的輸出電壓高于所述待保護裝置的所述安全工作電壓范圍。

在實施例中，所述次級ESD保護單元包括多個電阻器和多個晶體管。

在實施例中，所述次級ESD保護單元包括：串聯電阻器，所述串聯電阻器電連接到所述初級ESD保護單元；電容耦合電路，所述電容耦合電路電連接到所述串聯電阻器；以及驟回(snap back)電路，所述驟回電路電連接到所述電容耦合電路且電連接到所述第二節點。

在實施例中，所述驟回電路包括：晶體管裝置；第一電阻器，所述第一電阻器電連接到所述晶體管裝置的柵極端且電連接到所述晶體管裝置的源極端；以及第二電阻器，所述第二電阻器電連接到所述晶體管裝置的主體且電連接到所述晶體管裝置的所述源極端。

在實施例中，所述晶體管裝置包括NMOS晶體管。

在實施例中，所述NMOS晶體管的漏極端電連接到所述串聯電阻器。

在實施例中，所述NMOS晶體管的源極端電連接到所述第二節點。

在實施例中，所述電容耦合電路包括PMOS晶體管。

在實施例中，所述PMOS晶體管的柵極端電連接到所述NMOS晶體管的柵極端。

在實施例中，所述PMOS晶體管的源極端和漏極端電連接到所述串聯電阻器且電連接到所述NMOS晶體管。

在實施例中，所述待保護裝置電連接到所述第二節點。