[發明專利]應用于多電源和多地之間的靜電保護電路和半導體芯片

在審

• 申請號: 202310244463.1
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116388137A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 李雪;唐毓尚;段方;袁興林;田德鑫;陳聰秀
• 申請（專利權）人: 貴州振華風光半導體股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 重慶中之信知識產權代理事務所(普通合伙) 50213
• 代理人: 黃妍

本發明提供了應用于多電源和多地之間的靜電保護電路和半導體芯片，所述靜電保護電路包括：N個泄放單元、M個鉗位單元和X個反相二極管對單元；泄放單元用于實現任意電源與相對應的配對地之間的正向導通和反相導通泄放；鉗位單元的輸入電源端與一個任意電源相連，每個鉗位單元的輸出地與一個任意地相連，用于實現任意電源與任意地之間的反相導通泄放；反相二極管對單元用于實現任意地與另一個任意地的正向導通和反相導通泄放；本發明利用不同的ESD保護子單元組合，在不同的電源和不同的地之間進行電源對地、電源對電源、地對地的靜電泄放，可以實現多電源和多地之間的ESD保護，提高了芯片的ESD系統泄放能力。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路技術領域，尤其涉及一種應用于多電源和多地之間的靜電保護電路和半導體芯片。

背景技術

靜電泄放,是造成所有電子元器件或集成電路系統出現過度電應力(EOS:Electrical?Over?Stress)破壞的主要元兇。因為靜電通常瞬間電壓非常高(大于幾千伏)，所以這種損傷是毀滅性和永久性的，會造成電路直接燒毀。所以預防靜電損傷是所有IC設計和制造的頭號難題。

靜電通常是人為產生的，如生產、組裝、測試、存放、搬運等過程中都有可能使得靜電累積在人體、儀器或設備中，甚至元器件本身也會累積靜電，當人們在不知情的情況下使這些帶電的物體接觸就會形成放電路徑，瞬間使得電子元件或系統遭到靜電放電的損壞。ESD(Electro-Static?discharge靜電釋放)所產生的瞬間大脈沖通過芯片管腳流經芯片內部，進而導致芯片內部線路損傷而無法正常工作；此外，還有部分芯片所受到的ESD損傷是潛在的，也就是常說的軟失效，這種失效類型通常很難在測試階段被發現，但當最終產品交付到終端用戶手中時，產品的使用壽命將會大大減少。

可見，對芯片的ESD防護是保證芯片的成品率和可靠性的重要手段；但是現有技術中的靜電保護電路主要是針對單獨電源和單獨地之間的ESD防護，并沒有實現多電源和多地之間的ESD保護；因此，如何實現多電源和多地之間的靜電保護是當前亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術中所存在的不足，本發明提供了一種應用于多電源和多地之間的靜電保護電路和半導體芯片，其解決了現有技術中缺少對多電源和多地之間的ESD保護問題。

第一方面，本發明提供一種應用于多電源和多地之間的靜電保護電路，應用于N個電源和N個地之間，其中每個電源存在相對應的配對地，所述靜電保護電路包括：N個泄放單元、M個鉗位單元和X個反相二極管對單元；每個泄放單元的輸入電源端與一個任意電源相連，每個泄放單元的輸出地與輸入電源端連接任意電源的配對地相連，用于實現任意電源與相對應的配對地之間的正向導通和反相導通泄放；每個鉗位單元的輸入電源端與一個任意電源相連，每個鉗位單元的輸出地與一個任意地相連，用于實現任意電源與任意地之間的反相導通泄放；每個反相二極管對單元的第一端與一個任意地相連，每個反向二極管對單元的第二端與另一個任意地相連，用于實現任意地與另一個任意地的正向導通和反相導通泄放；其中，N≥2，M＝N*N，且N、M和X都為正整數。