TWI357652B - Esd protection device - Google Patents

Description

1357652 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一靜電放電保護電路，特別有關於具有高保持 電壓的靜電放電保護電路。 ‘ 【先前技術】 第1圖繪示了習知技術之靜電放電保護電路1〇〇。如第1圖所 二）示靜電放電保護電路包含一彳貞測電路ιοί以及一 n型金氧 半導體電晶體103。偵測電路101係用以偵測一靜電放電事件以控 制N型金氧半導體電晶體1〇3，而N型金氧半導體電晶體ι〇3係 作為開關之用。通g而δ，彳貞測電路101會包含電容和電阻組成 的電路，並利用電容電阻之延遲特性根據靜電放電事件來控制Ν 型金氧半導體電晶體103 ^ 然而，這樣的結構會使得一靜電放電事件發生時，;^型金氧半 〇 ^體電晶體103的維持電壓（holding voltage)低於Vdd，而使得Ν 型金氧半導體電晶體103發生閉鎖（latch-up)。 【發明内容】 本發明的目的之一為提供一種靜電放電保護電路，其具有一降 I模組可使靜電放電保5蒦電路中的開關避免閉鎖的問題。 本發明之一實施例揭露了一種靜電放電保護電路，其包含：一 降壓模組，耦接於一第一電壓位準和一第二電壓位準之間，其中 該第-電壓位準高於該第二糕位準；—閘極觸發_，輛接於 έ亥第一電壓位準和垓 於該聞極觸發_，t賴位準之間；以及1測電路，祕 開關。 x伽卜靜電放電事件以控制該閘極觸發 間極觸發開關可 下’偵測電路可包含.：二p型金氧半導體電晶體。在此情況 第1耦接於該第電容，具有—第—端與—第二端，且該 體；-第二p型金乂壓位準與該一第一 p型金氧半導體電晶 端，該第—電黯=铸體電晶體’其源極祕該1：容的-第一 金氧半導體雷⑽與該難觸發關，魏極_該第型 型金氧半導=_:其_接於該電容的-第二端Η 之沒極與該第—P U其及極柄接該第二1>型金氧半導體電晶體 二電壓位^弟亥=金氧半導體電晶體的閘極’其源極搞接該第 該第二1>切二降顯組’且其閘極输於該電容的該第二端與 -端與一第^半導體電晶體的該閘極；以及—電阻，具有-第 與該it*中該電阻之該第—端祕該電容的該第二端 閘極，且該㉝且體電晶體和該第二1>型金氧半導體電晶體之録 該降壓模組之5亥第二端耦接該N型金氧半導體電晶體源極與 、.閑極觸發開關亦可為一第一 N型金氧半導體電晶體。在此情 况了 ^測電路可包含：―電阻’具有—第—端與—第二端，且 。亥第日端耦接於糾—電触準與餅壓模組卜p型金氧半導 體電：體’其源絲接該電阻之該第—端，該第—電壓位準與該 降壓柄組’細軸接該第—N型金氧半導體電晶體的閘極，其 閘極耦接於4電阻的—第二端；—第二_金氧半導體電晶體， 其汲姉接該P型金氧半導體電晶體之祕 導體電晶體的閘極’其源極_該第二電壓位準，半 於該電阻的該第二端與該P型 、3極耦接 一電容，具有m第導體電晶體的關極；以及 該電阻的該第二端_第二找餘线第—端轉接 半導體電晶體之該_，且^ _導體⑸日體_p型金氧 氧半導體電M與該第二端雛該第二N型金 氧+導體電晶體之該源極。 【實施方式】 —在說明書及制的申料利朗t巾使用了某㈣彙來指稱 特疋的70件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造 可能會用不同的名詞來稱呼同—個元件。本說贿及後續的申請 專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件 在功能上的差異來作為區分的準I在通篇說明書及後續的請求 項當中所提⑽「包含」係為1放式_語，故麟釋成「包 合但不限定於」。以外，「鱗」―詞在此係包含任何直接及間接 的電氣連接手段。因此’若文中描述—第—裝置減於—第二農 置’則代辆第-裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其 他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。 第2圖繪示了根據本發明之第一實施例的靜電放電保護電路 2〇〇。如第2圖所示，靜電放電保護電路2〇〇包含一降壓模組2〇1、 閘極觸餐開關203以及一偵測電路2〇5。在此實施例中，降壓模 組201係位於閘極觸發開關2〇3和第一電壓位準vdd之間。其中 1357652 第電壓位準VDD (亦即為靜電放電保護電路2〇〇的系統電壓） 兩於第二電壓位準VSS。而帛二電壓料VSS可為-地電位。 而在第2圖所示的實施例中，降壓模組2〇1包含多個二極體， 但亦可由其他元件所取代。而閘極觸發開關2〇3係為一 N型金氧 半導體電晶體，其閘極2〇4搞接至第二電壓源％和價測電路 ，其源極235耦接至第二電壓源Vss，須注意的是，其他具有 相同功旎的閘極觸發式開關亦應包含在本發明的範圍之内。而偵 ◦測電路205包含一電阻207、- P型金氧半導體電晶體2〇9、一 N 型金氧半導體電晶體21卜以及一電容213。電阻207具有一第一 端215與第二端225,且第一端215耦接於第一電壓位準v〇D與降 豎模、、且201。ρ型金氧半導體電晶體209之源極217福接電阻2〇7 之第^ 2丨5 ’第一電壓位準VDD與降壓模組2〇1，其汲極219轉 接閘極觸發開關203的閘極204，其閘極223耦接於電阻2〇7的一 第二端225。 〇 N型金氧半導體電晶體211之没極227轉接p型金氧半導體電 晶體—209—之—汲極219有閘-極觸發開關203-的閘極2〇4，其源極挪 耦接第二電壓位準Vss與閘極觸發開關203的源極235，且其閘極 221耦接於電阻207的第二端225與P型金氧半導體電晶體2〇9 的閘極223。電容213具有一第一端231與一第二端233,其中電 容213之第一端231耦接電阻207的第二端225與N型金氧半導 體電晶體211和P型金氧半導體電晶體2〇9之閘極221和223，且 電容213之第二端233耦接N型金氧半導體電晶體211之源極229 與問極觸發開_ 2〇3之源極235。須注意的是，第2圖戶斤示的偵測 1357652 流關係圖。 第4圖繪示了根據本發明之第二實施例的靜電放電保護電路。 【主要元件符號說明】 200、 400靜電放電保護電路 201、 401降壓模組 203、403閘極觸發開關 ^ 205、405偵測電路 207、407 電阻 209、409 P型金氧半導體電晶體 211、411 N型金氧半導體電晶體 213、413 電容 215、231、415、433 第一端 217、229、235、417、429、437 源極 219、227、419、427 汲極 ^ 204、221、223、421、423、431 閘極 225、233、425、435 第二端 12

Claims (1)

1. +、申請專利範圍·· .一種靜電放電保護電路，包含： —降中=一於一:一電崎和一第二電壓位準之間，其 Z第電愿位準南於該第二電塵位準，· 電壓位準之 -閘極觸發_，減於該第—電齡準 間；以及 用以偵測一靜電放電事件 偵測電路’搞接於該閘極觸發開關， 以控制該閘極觸發開關。 2, 如申請專利範圍第！項所述之 模組使得該靜電放電保護電路的路，其中該降壓 高於該第-電壓位準。 轉電壓（holding voltage, 如申請專利範圍第2項所 其中該降壓 , 靜'電放電伟1+¾ 模組包含至少-二極體。 电保遵電路， 4·如申請專利範圍第！項所述之靜 模組位於該閘極觸發開關和該電保遵電路’其中該降壓 〜電壓位準之間。 5_如申請專利範圍第4項所述之於 觸發開關係為一第—Ρ ; 双電保護電路，其中該閘極 _轉秘電晶體。 6.如申請專利範圍第5項所述之 、效電保護電路，其中該偵測 / yjJL 電路包含： 了有帛端與一第二端’且該第-端耗接於該第-電 堅位準與該閘極觸發開關； 第-p型金氧半導體電晶體，其源極轉接該 電容，該第一電壓 。準…_極觸發開關，其接該第—p型金氧半導體 一電晶體的閘極’其閘極_於該電容的該第二端； -=金氧轉體電晶體’胁極缺該第二p型金氧半導體電 日日體之及極’其源極輕接該第二電壓位準與該降座模組，且 其閘極織於該電容的該第二端與該第二p型金氧半導體電 晶體的該閘極；以及 私阻端與—第二端，其中該電阻之該第一端柄接 “電谷的該第—知與該2^型金氧半導體電晶體和該第二p型 錄轉體電Μ之簡極，雜之該第二馳接該n 型金氧半導體電晶體源極與該降壓模組。 ?.如申4專她m第1項所述之靜電放電保護電路，其中該降墨 权組位於該閘極觸發開關和該第一電壓位準之間。 &如申請專纖圍第7項所述之靜電放電倾電路，射該間極 觸發開關係為一第一 N型金氧半導體電晶體。 9.如申明專利範圍第8項所述之靜電放電保護電路，其令該摘測 電路包含： ~ “ 14 W7652 ’具有""第—端與—第二端，且該第一端耦接於該第一電 壓位準與該降壓模組； 4 里i氧半導體電晶體，其源極_該電阻之該第—端，該第 電麼位準能降麵組，其祕減該帛—N型金氧半導 一#體電阳體_極’其閘軸接於該電阻的該第二端； 弟-N型金氧半導體電晶體，魏極输該p型金氧半導體電 ^之沒極’其源極_該第二電準，且制極_於 D ；；電阻的該第二端與該p型金氧半導體電晶體的·極；以 電容，具有一第一端與一第 .端 ’其中該電容之該第 金氧半導體電晶體之該祕，且該電容之該 第二蠕耦接該第 =金氣半導體電晶體與該第-N型金氧半導體電: 該源極 體之 10·如申請專利範圍第1項所述之靜電放電保護雷m 電壓位準係為一地電壓位準，且笫 /、中該第 靜電 干且5亥弟一電壓位準係 放電保護電路的一系統電壓。 ΌΛ

   圖式：

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