TW200838134A - Input/output port circuit - Google Patents

Description

200838134 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 流功皐電路，尤指1有阻卻外部漏電 【先前技術】 曰日片主要是透過設置於該晶W之—輪出人璋電 輪所產生之信號以及接收由外部電路輸人至晶片戈 然而在某些情況下，晶片外部電路所產生之靜制 电（Electrostatic Discharge，ESD)會經 入至_曰y 輸出入槔電路济 曰片二 片形成永久性的破壞，進而影塑 曰日片的功能，最終使得晶片無法正常工作。 办曰 請參閱第―圖，其為—制具有靜電防護裝 曰片2路之:電路示例圖。該輸出入埠電路H)，設置= 卿。而輸出入璋電路〗。屬於— ，一>梅有—下峨^:路(:如 防護功能之一 Ρ型電曰#lu ^ 及具咿電放電 極、間極與基極分別;;生連接二=型電晶^ 型電晶體MP的汲極電性連接至下:=:，此外P 與外部電路14。 &⑽4 16、内部電路u 如弟一圖所示，P型電晶體鄉可使得外部電路14輿 200838134 驅動電壓源VPP間形成-電流路經（CurrentPath)。當外 部電路Η鼓-外部靜電時，外部靜電能藉由電流路二而 被導引至驅動電麼源WP,而不致於傷害晶片12。因此， 為了避免卩型包曰曰體Μρ本身或是驅動電壓源νρρ影響晶

片12原有的魏，Ρ型電晶體吻必需一直保持在;;關^ 狀態（OFF)。 J 如第ffl所示，由於p型電晶體的源極和閉極共 同電性連接至驅動電壓源vpp，因此不論鶴電壓源^

準或是低位準’ P型電晶體Mp永遠處於關閉狀態 ’因此P型電晶.體Mp本身或是 並不會影響晶片12原本的功能。 电VPP 然而’由於p型電晶體_的汲極與基極為一 p_N接 ，因此會形成一寄生二極體。在某此 當晶片12處於-斷電模J寸殊!月況下’例如 驅動電壓源wpHi MQde) (_# 驅動電_ VPP的^2 4的電齡準將高過 外部電流可能、_ p\t 魏14所產生的 寄生二極體r^至^ 極與基極所形成的 (―，心產生漏電流 輸出用置t有靜電防護裝置之輸出入埠電路，當 M。屻而晶片外=片處於斷電模式(P—- 200838134 流至驅動電壓源VPP，進而遂 選而產生漏電流（Leakage Current) 現象，是本案發展的主要目的。 【發明内容】 本I?提t、輸出入槔電路，使得晶片處 pP_HMGde)而μ外部電路處於工作模式 (Power Mode)時造成之漏電 獲得解決。 电巩（Leakage Current)現象 路門本入4電路連接於—外部電路與—内部電 及内部::門.接：電放電防護裝置，連接於外部電路以 汉π 口I电路間，接收一驅動雷 蔣一夕Μβ如恭言μ 原，用以形成一電流路徑 、引至該驅動電壓源；以及—受_單θ導通 電路’連接於外部^早向¥通 動知電放電防護裝置間，接受驅 敗IV、H以形成—單向電流路徑，使得外部電 源。 田早向電流路徑流至該驅動電壓 本發明料提出1㈣人魏操作枝 =一:部電路以及-外部電路之-輸出入電路;3 輪出入电路接收一驅動電壓 /、中 路操作方法包含有：於外部紐。本备明之輪出入電 單向電流路徑，使得外部電:產間形成-電流路徑流至驅動電壓源。 4電流經由單向 200838134 【實施方式】 能方，其係為本發3狀輸4人埠電路20之功 輪出岐，本發日狀輸出人埠電路2G為—開沒極 並經由一钤中Pen — —設置於-晶片22上 晶片内部1‘點驗連接至晶片外部之—外部電路Μ與 壓於一驅=電路2卜本發明之輸出入谭電路20偏 ''下拉電h Ρ ""及接地電壓源咖間，包含有 電防護裝置2/及—靜電放電防護裝置26。其中靜電放 外，本發明之〆經由輸出，點驗連接至下拉電路36。此 t連接〜卜人埠電路Μ更包含—受控單向導通電路 认早向導通電略28包含有： ，、中 導通元件34。 又控開關32以及一單向 早向導通元件34不作用。假設晶片22為斷電 亦即假設該驅動電義VPP_位準（例如：接 卜，路24為工作模式時，本發明之受控_ ^開啟， 传二向導通元件34在驅動電壓源vpp與外部電路^門 、、^―單向電流路徑，用以將外部電路24所產生之外部‘ 向電流路徑而流至驅輯壓源vpp (此時驅動電 二 位準>如此可使得外部電流不會經由靜電放電防 衣置26内部之寄生二極體而流入驅動電壓源v冲，進而 200838134 防止I產生漏電流（LeakageCurrent)的現象。 茶閱第三圖，其為本發明輸出人琿電路 本發明之輸出入痒電路4 =出亀連接於一晶片内部電路^ =曰體1\本發明之輸出入璋電路40包含有：―第= 及-=二:二ρ型電晶體Μρ2、一二_ di以 之早向導通元件34 ;第一 p s ΰ所不 -闰仏- i私日日體Mpl即為本發明裳 —圖所不之靜魏電_裝置26 n 3月弟 即為树明第二圖所示之受控開關32。 ^體Μρ2 如弟二圖所示，者曰Η 壓源VPP為古㈣: 4乍极式’亦即該驅動電 〜位準時’第二Ρ型電晶體Μρ2關閉 而第一 Ρ型雷曰鰣u Ρ呢闭IOFF)， 斷電模式，Gt1亦為關閉（〇FF)。當晶片42處於 時，此時第!=動電壓源VPP為低位準（例如：接地） 體咖開啟（0N)’第—p型電晶 準，所以壓位耗等於外部電路44的電壓位 形成-卿祕VPP與外部魏44間會 路徑产至難，使得外部電流可料此單向電产 仏慨至驅動電壓源νρρ。 I爪 式，第由不論晶片42是在工作模式或是_電模 通電—會對該靜電放電防4置: 了衫響。亦㈣論驅動電壓源VPP的電壓位準為 s 9 200838134 何，受控單向導通電路28皆不會改 26所處的工作狀態。 變該靜電放電防護裝

此外，#⑸42騎電L外部電路Μ為工作模 ^々特殊情況時’亦即當驅動源vpp為低位準而外部 =44之電壓咼於低位準時，可使得第二 触_，並在驅動電虔源vpp與外部電路44間產p生 =向電流路徑，使得外部電流可從外部電路 電壓源VPP，谁而防+了洋止 的現象。 ,1 (Leakage Current) 所豸透過本發明之輪出入埠電路，使得習用之 '入埠電路在晶片處於斷電模式（p〇鮮

Mode) /亥晶片外部電路處於工作模式（P_rMode)時，晶片 』电路所產生的外部電流可能經由靜電防縣置而流至 =電壓源WP，進㈣生漏錢（1^嗯cu麵〇現 ^可後得解決。本發明得由熟習此技藝之人士任施匠思 又修然皆不脫如附φ請專利範圍所欲保護者。 【圖式簡單說明】 奸—本案得藉由下列圖式及朗，俾得—找人之了解： 弟圖係、為-習用具有靜電防護裝置之輸出入埠電路之 一電路示例圖。 ^圖，係為本案之輪出人埠電路之魏方塊示意圖。 弟二圖’係為本案之輪出人埠電路之-電路示例圖。 200838134 【主要元件符號說明】

本案圖式中所包含之各元件列示如下： 輸出入埠電路10、20、40 晶片 12、22、42 下拉電路16、36、46 内部電路11、21、41 外部電路14、24、44 靜電放電防護裝置26 受控單向導通電路28 受控開關32 單向導通元件34 P型電晶體Mp、Mpl、Mp2 二極體D1 驅動電壓源VPP 接地電壓源GND 11

Claims (1)

1. 200838134 十、申請專利範圍： 1. 一輸出入埠電路，連接於一外部電路與一内部電路間， 而該輸出入埠電路包含： ~ 一靜電放電防護裝置，連接於該外部電路以及該内部 ^ 電路間，接收一驅動電壓源，用以形成一電流路徑將一外 部靜電導引至該驅動電壓源；以及 一受控單向導通電路，連接於該外部電路以及該靜電 f 放電防護裝置，接受該驅動電壓源之偏壓，用以形成一單 向電流路徑，使得該外部電路產生之一外部電流經由該單 向電流路徑流至該驅動電壓源。 2. 如申請專利範圍第1項所述之輸出入埠電路，其中更包 含一下拉電路連接於該内部電路，該外部電路以及該靜電 放電防護裝置間。 3. 如申請專利範圍第1項所述之輸出入埠電路，其中該受 控單向導通電路包含： (^ 一受控開關，接受該驅動電壓源之控制；以及 一單向導通元件，連接至該受控開關，用以形成該單 ^ 向電流路徑； ^ 其中當該驅動電壓源之電壓位準為低位準，而該外部 電路之電壓位準高於低位準時，該受控開關開啟使得該外 部電路產生之該外部電流經由該單向電流路徑流至該驅動 電壓源。 4. 如申請專利範圍第3項所述之輸出入埠電路，其中當該 12 200838134 驅動電壓源之電壓位準與該外部電路之電壓位準皆為高位 準時，該受控開關關閉。 5.如申請專利範圍第3項所述之輸出入埠電路，其中該單 向導通元件為一二極體。 • 6.如申請專利範圍第3項所述之輸出入埠電路，其中該受 . 控開關為一 P型電晶體。 7.如申請專利範圍第1項所述之輸出入埠電路，其中該靜 電放電防護裝置為一 P型電晶體。 " 8.如申請專利範圍第1項所述之輸出入埠電路，其中該單 向電流路徑位於該外部電路以及該驅動電壓源間。 9. 如申請專利範圍第1項所述之輸出入埠電路，其中該輸 出入埠電路為一開汲極輸出入埠電路。 10. 如申請專利範圍第1項所述之輸出入埠電路，其中該 輸出入埠電路置於一晶片中。 11. 一種輸出入電路操作方法，應用於連接於一内部電路 以及一外部電路之一輸出入電路中，該輸出入電路接收一 /. 1 驅動電壓源之偏壓，該方法包含有： 於該外部電路以及該驅動電壓源間形成一單向電流路 - 徑，使得該外部電路產生之一外部電流經由該單向電流路 ^ 徑流至該驅動電壓源。 12. 如申請專利範圍第11項之輸出入電路操作方法，其中 當該驅動電壓源之電壓位準為低位準，而該外部電路之電壓 位準高於低位準時，形成該單向電流路徑，使得該外部電路 產生之該外部電流經由該單向電流路徑流至該驅動電壓源。 13