專利名稱：靜電放電保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜電放電保護(hù)電路，特別涉及具有高維持電壓的靜 電力文電<呆護(hù)電3各。
背景技術(shù)：
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的靜電放電保護(hù)電路100。如圖1所示， 靜電放電保護(hù)電路100包含檢測(cè)電路101以及N型金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管103。 一企測(cè)電3各101用以一企測(cè)l爭電力文電事件以控制N型金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管103,而N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管103 用作開關(guān)。通常而言，才企測(cè)電^各101包含電容和電阻組成的電^各， 并利用電容電阻的延遲特性根據(jù)靜電放電事件來控制N型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管103。
然而，這樣的結(jié)構(gòu)會(huì)使得靜電放電事件發(fā)生時(shí)，N型金屬氧化 物半導(dǎo)體晶體管103的維持電壓(holding voltage)低于VDD，而使得 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管103發(fā)生閂鎖(latch-up)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種靜電放電保護(hù)電路，其具有降壓 模塊可使靜電放電保護(hù)電路中的開關(guān)避免閂鎖的問題。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例披露了 一種靜電放電保護(hù)電路，其包含 降壓模塊，耦接于第一電壓位準(zhǔn)和第二電壓位準(zhǔn)之間，其中該第一電壓位準(zhǔn)高于該第二電壓位準(zhǔn)；柵極觸發(fā)開關(guān)，耦接于該第一電壓 位準(zhǔn)和該第二電壓位準(zhǔn)之間；以及一全測(cè)電3各，耦4妄于該棚"f及觸發(fā)開 關(guān)，用以#企測(cè)*爭電》丈電事件以控制該柵4及觸發(fā)開關(guān)。
柵極觸發(fā)開關(guān)可以是第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。在此 情況下，檢測(cè)電路可包含電容，具有第一端與第二端，且該第一 端耦接于該第一電壓位準(zhǔn)與該第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管； 第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其源極耦接該電容的第 一端， 該第一電壓卩立準(zhǔn)與該纟冊(cè)才及觸發(fā)開關(guān)，其漏才及壽禹4妻該第一P型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管的柵極，其柵極耦接于該電容的第二端；N型金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其漏極耦接該第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管的漏極與該第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極，其源 極耦接該第二電壓位準(zhǔn)與該降壓才莫塊，且其柵一及耦接于該電容的該 第二端與該第二 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的該柵極；以及電阻， 具有第一端與第二端，其中該電阻的該第一端耦接該電容的該第二 端與該N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管和該第二P型金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管的該柵極，且該電阻的該第二端耦接該N型金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管源極與該降壓模塊。
柵極觸發(fā)開關(guān)也可以是第一N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。在 此情況下，4企測(cè)電^各可包含電阻，具有第一端與第二端，且該第 一端耦接于該第一電壓位準(zhǔn)與該降壓才莫塊；P型金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管，其源一及井禹"l妄該電阻的該第一端，該第一電壓位準(zhǔn)與該降壓 才莫塊，其漏極耦接該第一N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的4冊(cè)極，其 柵極耦接于該電阻的第二端；第二 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管， 其漏極耦接該P(yáng)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的漏極與該第一 P型金 屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極，其源極耦接該第二電壓位準(zhǔn)，且其 4冊(cè)極耦接于該電阻的該第二端與該P(yáng)型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的 該柵極；以及電容，具有第一端與第二端，其中該電容的該第一端
6耦接該電阻的該第二端與該第二 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管和
該p型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的該柵極，且該電容的該第二端耦
接該第二 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管與該第一 N型金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管的該源極。


圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的靜電放電保護(hù)電路。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電放電保護(hù)電路。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的靜電放電保護(hù)電路的電壓電 流關(guān)系圖。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電放電保護(hù)電路。
具體實(shí)施例方式
在說明書及后附的權(quán)利要求中使用了某些詞匯來指稱特定的 元件。所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)可理解，石更件制造商可能會(huì)用 不同的名詞來稱呼同 一個(gè)元件。本說明書及后附的權(quán)利要求并不以 名稱的差異作為區(qū)分組件的方式，而是以元件在功能上的差異來作
是開放式的用語，故應(yīng)解釋成"包含但不限定于"。以外，"耦接" 一詞在本文中包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，如果文 中描述第 一裝置耦接于第二裝置，則代表該第 一裝置可直接電氣連
^接于該第二裝置，或通過其它裝置或連沖妄手^a間^妻地電氣連^妾至該 第二裝置。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的靜電放電保護(hù)電路
200。如圖2所示，靜電》文電保護(hù)電路200包含降壓模塊201、柵極
7觸發(fā)開關(guān)203以及檢測(cè)電路205。在此實(shí)施例中，降壓模塊201位 于柵極觸發(fā)開關(guān)203和第 一 電壓位準(zhǔn)VDD之間。其中第 一 電壓位準(zhǔn) VDD (也就是靜電放電保護(hù)電路200的系統(tǒng)電壓)高于第二電壓位準(zhǔn) Vss。而第二電壓位準(zhǔn)V化可以是地電位。
而在圖2所示的實(shí)施例中，降壓模塊201包含多個(gè)二極管，但 也可由其它元件所取代。而柵極觸發(fā)開關(guān)203是N型金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管，其斥冊(cè)極204耦接至第二電壓源Vss和才企測(cè)電^各205, 其源極235耦接至第二電壓源Vss，須注意的是，其它具有相同功 能的柵極觸發(fā)式開關(guān)也應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。而檢測(cè)電路205 包含電阻207、 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管209、 N型金屬氧化物 半導(dǎo)體晶體管211、以及電容213。電阻207具有第一端215與第 二端225,且第一端215耦4妄于第一電壓4立準(zhǔn)VoD與降壓沖莫塊201。 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管209的源極217耦接電阻207的第一 端215、第一電壓位準(zhǔn)VDD與降壓模塊201,其漏4及219耦4姿4冊(cè)才及 觸發(fā)開關(guān)203的4冊(cè)極204,其柵極223耦接于電阻207的第二端225。
N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管211的漏極227耦接P型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管209的漏極219與柵極觸發(fā)開關(guān)203的柵極204， 其源極229耦接第二電壓位準(zhǔn)Vss與柵極觸發(fā)開關(guān)203的源極235, 且其柵極221耦接于電阻207的第二端225與P型金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管209的4冊(cè)極223。電容213具有第一端231與第二端233, 其中電容213的第一端231耦接電阻207的第二端225與N型金屬 氧化物半導(dǎo)體晶體管211和P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管209的柵 才及221和223,且電容213的第二端233耦接N型金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管211的源極229與柵極觸發(fā)開關(guān)203的源極235。須注意 的是，圖2所示的檢測(cè)電路205僅用以舉例，并非用以限定本發(fā)明，
施例中，降壓才莫塊201與柵極觸發(fā)開關(guān)203形成了主要放電^^徑，在,爭電力文電事件發(fā)生時(shí)(如本領(lǐng)域普通纟支術(shù)人員已知，纟企測(cè)到,爭電 放電事件的發(fā)生，即表示檢測(cè)到有大電流或大電壓的發(fā)生)，檢測(cè)電
路205便控制柵極觸發(fā)開關(guān)203使其導(dǎo)通。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的靜電放電保護(hù)電路的電壓電 流關(guān)系圖。如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)中的靜電放電保護(hù)電路在靜電放 電事件發(fā)生時(shí)，其維持電壓為Vhl,小于第一電壓位準(zhǔn)VDD,因此 開關(guān)會(huì)發(fā)生閂鎖。然而，通過圖2所示的實(shí)施例，維持電壓可一皮才是 升為Vh2,大于第一電壓位準(zhǔn)VDD,因此開關(guān)不會(huì)發(fā)生閂鎖。因此 可避免圖1所示的閂鎖問題。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的靜電放電保護(hù)電路 400。在,爭電》文電^f呆護(hù)電^各400中，降壓才莫塊401位于柵才及觸發(fā)開 關(guān)403和第二電壓位準(zhǔn)Vss之間。4冊(cè)才及觸發(fā)開關(guān)403是P型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管，須注意的是，其它具有相同功能的柵極觸發(fā)式 開關(guān)也應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。4全測(cè)電^各405與沖企測(cè)電^各205 — 樣包含有電阻407、 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管409、 N型金屬氧 化物半導(dǎo)體晶體管411、以及電容413。電容413具有第一端415 與第二端425,且第一端415耦接于第一電壓位準(zhǔn)VoD與柵^Jl蟲發(fā) 開關(guān)403。 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管409的源極417耦接電容 413的第一端415,第一電壓卩立準(zhǔn)VDD與4冊(cè)4及觸發(fā)開關(guān)403的源相_ 437,其漏才及419耦4妾4冊(cè)極觸發(fā)開關(guān)403的柵-極421,其沖冊(cè)才及423耦 才妄于電容413的第二端425。
N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管411的漏極427耦接該P(yáng)型金屬 氧化物半導(dǎo)體晶體管409的漏極419,其源極429耦接第二電壓位 準(zhǔn)Vss與降壓模塊401,且其沖冊(cè)才及431耦4妾于電容413的第二端425 與P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管409的柵極423。電阻407具有第 一端433與第二端435,其中電阻407的第一端433耦4妄電容413 的第二端425與N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管411和P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管409的才冊(cè)極431和423且電阻407的第二端435耦 4妄N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管411的源才及429與降壓才莫塊401。
與圖2所示的實(shí)施例相比較，圖4的降壓才莫塊位置和圖2不同 且^"極觸發(fā)開關(guān)是不同的元件，但仍可達(dá)到與圖2的實(shí)施例相同的 功效。同樣的，圖4的降壓模塊401可包含不同的元件且檢測(cè)電路 405也可包含不同的結(jié)構(gòu)。
通過上述的結(jié)構(gòu)，可使靜電放電保護(hù)電路的維持電壓保持高于 VDD,以避免現(xiàn)有才支術(shù)中的問題。而且，觸發(fā)式的開關(guān)具有高輸入 阻抗，快速導(dǎo)通的優(yōu)點(diǎn)，且其導(dǎo)通特性極佳，容易控制。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求所 估文的等同變化與》務(wù)改，都應(yīng)屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。
主要組件符號(hào)說明
200、 400 靜電方丈電保護(hù)電^各
201、 401 降壓模塊 203、 403 4冊(cè)才及觸發(fā)開關(guān) 205、 405 檢測(cè)電路 207、 407 電阻
209、 409 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
211、 411 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管
213、 413 電容
10215、 231、 415、 433 第一端
217、 229、 235、 417、 429、 437 源才及
219、 227、 419、 427 漏極
204、 221、 223、 421、 423、 431 柵極
225、 233、 425、 435 第二端
權(quán)利要求
1. 一種靜電放電保護(hù)電路，包含降壓模塊，耦接于第一電壓位準(zhǔn)和第二電壓位準(zhǔn)之間，其中所述第一電壓位準(zhǔn)高于所述第二電壓位準(zhǔn)；柵極觸發(fā)開關(guān)，耦接于所述第一電壓位準(zhǔn)和所述第二電壓位準(zhǔn)之間；以及檢測(cè)電路，耦接于所述柵極觸發(fā)開關(guān)，用以檢測(cè)靜電放電事件以控制所述柵極觸發(fā)開關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述降壓模塊 使得所述靜電放電保護(hù)電路的維持電壓高于所述第一電壓位 準(zhǔn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述降壓模塊 包含至少一個(gè)二4及管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述降壓模塊 4立于所述斥冊(cè)才及觸發(fā)開關(guān)和所述第二電壓<立準(zhǔn)之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述柵極觸發(fā) 開關(guān)是第一P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述檢測(cè)電路 包含電容，具有第一端與第二端，且所述第一端耦沖妾于所述 第 一 電壓位準(zhǔn)與所述4冊(cè)極觸發(fā)開關(guān)；第二 p型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其源極耦接所述電 容，所述第一電壓位準(zhǔn)與所述柵極觸發(fā)開關(guān)，其漏極耦4妻所述 第一 P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極，其柵極耦接于所述電容的所述第二端；N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其漏極耦接所述第二 P 型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的漏極，其源極耦接所述第二電壓 位準(zhǔn)與所述降壓模塊，且其柵極耦接于所述電容的所述第二端 與所述第二P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的所述柵極；以及電阻，具有第一端與第二端，其中所述電阻的所述第一端耦接所述電容的所述第二端與所述N型金屬氧化物半導(dǎo)體 晶體管和所述第二 p型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的所述柵極， 且所述電阻的所述第二端耦接所述N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶 體管源極與所述降壓才莫塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述降壓模塊 ^立于所述4冊(cè)才及觸發(fā)開關(guān)和所述第一電壓^立準(zhǔn)之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述柵極觸發(fā) 開關(guān)是第一N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述檢測(cè)電路 包含-.電阻，具有第一端與第二端，且所述第一端耦4妄于所述 第一電壓位準(zhǔn)與所述降壓模塊；P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其源極耦接所述電阻的所 述第一端，所述第一電壓位準(zhǔn)與所述降壓才莫塊，其漏才及耦4妄所 述第一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極，其柵極耦接于 所述電阻的所述第二端；第二 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，其漏極耦接所述P 型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的漏極，其源極耦^妻所述第二電壓 位準(zhǔn)，且其4冊(cè)才及耦4妻于所述電阻的所述第二端與所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的所述柵極；以及電容，具有第一端與第二端，其中所述電容的所述第一端耦接所述電阻的所述第二端與所述第二 N型金屬氧化物半 導(dǎo)體晶體管和所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的所述柵極，且所述電容的所述第二端耦接所述第二 N型金屬氧化物半導(dǎo) 體晶體管與所述第一 N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的所述源極。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)電路，其中所述第二電壓 位準(zhǔn)是地電壓位準(zhǔn)，且所述第一電壓位準(zhǔn)是所述靜電》文電保護(hù) 電^各的系纟充電壓。
全文摘要
一種靜電放電保護(hù)電路，其包含降壓模塊，耦接于第一電壓位準(zhǔn)和第二電壓位準(zhǔn)之間，其中該第一電壓位準(zhǔn)高于該第二電壓位準(zhǔn)；柵極觸發(fā)開關(guān)，耦接于該第一電壓位準(zhǔn)和該第二電壓位準(zhǔn)之間；以及檢測(cè)電路，耦接于該柵極觸發(fā)開關(guān)，用以檢測(cè)靜電放電事件以控制該柵極觸發(fā)開關(guān)。
文檔編號(hào)H02H9/00GK101488665SQ200810004150
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者吳坤泰, 楊景榮 申請(qǐng)人:瑞鼎科技股份有限公司