一种静电释放保护电路和方法、驱动电路、集成电路与流程

本发明涉及静电释放(ESD，Electro-StaticDischarge)技术，尤其涉及一种ESD保护电路和方法、驱动电路、集成电路(IC，IntegratedCircuit)。

背景技术：
目前的ESD保护是通过在驱动器件的输出端串联镇流电阻来限制流向驱动器件的静电电流，提高触发驱动器件的静电电压，防止静电使驱动器件触发而损坏。图1所示为推挽方式的驱动电路，如图1所示，驱动器件N型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOS，N-Metal-Oxid-Semiconductor)M11和P型MOS(PMOS)M12组成推挽输出电路，NMOSM11的栅极连接第一预驱动器件D11的输出端，PMOSM12的栅极连接第二预驱动器件D12的输出端，NMOSM11的源极连接接地节点GND，PMOSM12的源极连接电源VCC，在NMOSM11和PMOSM12的输出端串联镇流电阻R11，在该驱动电路没有上电的情况下，NMOSM11的栅极电压为不确定状态，ESD保护器件NMOSM13的栅极电压可能没有被ESD检测电路(ESDDetectionCircuit)14拉升至NMOSM11的栅极电压水平，那么，NMOSM11的触发电压就可能低于NMOSM13的触发电压。如果没有镇流电阻R11，在有静电时，驱动器件NMOSM11可能先于ESD保护器件NMOSM13被触发，巨大的静电电流便会损坏驱动器件NMOSM11。增加镇流电阻R11后，即使驱动器件NMOSM11先于ESD保护器件NMOSM13被静电触发，镇流电阻R11也会限制大量静电电流流向驱动器件NMOSM11，而由随后触发的ESD保护器件NMOSM13将输出节点OUTPUT处静电电流释放到接地节点GND。图2所示为开漏方式的驱动电路，如图2所示，驱动器件NMOSM21的输出端串联镇流电阻R21，栅极连接第一预驱动器件D21，在该驱动电路没有上电的情况下，NMOSM21的栅极电压为不确定状态，ESD保护器件NMOSM22的栅极电压可能没有被ESD检测电路23拉升至NMOSM21的栅极电压水平，那么，NMOSM21的触发电压就可能低于NMOSM22的触发电压。如果没有镇流电阻R21，在有静电时，驱动器件NMOSM21可能先于ESD保护器件NMOSM22被触发，巨大的静电电流便会损坏驱动器件NMOSM21。增加镇流电阻R21后，即使驱动器件NMOSM21先于ESD保护器件NMOSM22被静电触发，镇流电阻R21也会限制大量静电电流流向驱动器件NMOSM21，而由随后触发的ESD保护器件NMOSM22将输出节点OUTPUT处静电电流释放到接地节点GND。但是，在驱动器件的输出端串联镇流电阻的ESD保护方式，降低了驱动电路正常上电工作时的驱动能力，并且，对于许多应用产品，驱动电路的输出端不允许有镇流电阻，如：对于低输出阻抗的应用产品，驱动电路的输出端不允许有任何阻值的镇流电阻。还有一种ESD保护方式是在驱动器件中增加硅化物阻挡(SilicideBlock)掩膜版，从而在驱动器的漏端嵌入式增加串联电阻，实现自我保护，但这种方式，硅化物阻挡增加了制作工艺的复杂度，同时也增加掩膜版和制造工艺成本，而且以这种方式，驱动器件的漏端接触孔到栅极的距离要增大，因而增加了驱动器件的尺寸，使驱动器件需要更大的版图布线区域。

技术实现要素：
为了解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种ESD保护电路和方法、驱动电路、集成电路。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供的一种ESD保护电路，该电路包括：ESD控制电路、驱动关闭电路；其中，ESD控制电路，配置为在检测到静电时，向驱动关闭电路发送使能信号，并将静电释放到接地节点；驱动关闭电路，配置为接收到所述使能信号后，去使能驱动器件。本发明提供的一种驱动电路，该电路包括：ESD保护电路、驱动器件；其中，ESD保护电路，配置为在检测到静电时，去使能驱动器件，并将静电释放到接地节点；驱动器件，配置为在正常工作时输出驱动信号。本发明提供的一种集成电路，所述集成电路包括：信号处理电路、驱动电路；其中，信号处理电路，配置为在正常工作时，根据信号的处理结果控制驱动电路输出驱动信号；驱动电路，配置为在正常工作时输出驱动信号；在检测到静电时，去使能驱动器件，并将静电释放到接地节点。本发明提供的一种ESD保护方法，该方法包括：ESD保护电路检测到静电时，去使能驱动器件，并将静电释放到接地节点。本发明所提供的ESD保护电路和方法、驱动电路、集成电路，该ESD保护电路中的ESD控制电路检测到静电时，向驱动关闭电路发送使能信号，并将输出节点处的静电释放到接地节点；所述驱动关闭电路接收到使能信号后，去使能驱动器件，使得ESD保护器件的触发电压低于驱动器件的触发电压；如此，在静电发生时，通过去使能驱动器件提高驱动器件的触发电压，防止驱动器件因静电而触发，这样就不需要在驱动器件的输出端串联镇流电阻，也不需要在驱动器件的漏端增加硅化物阻挡，从而能够提高驱动电路的驱动能力，减小工艺复杂度，减小版图布线面积，节省成本。附图说明图1为现有技术中推挽方式的驱动电路示意图；图2为现有技术中开漏方式的驱动电路示意图；图3为本发明实施例提供的一种ESD保护电路的结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种驱动电路的结构示意图；图5为本发明实施例提供的推挽方式的驱动电路示意图；图6为本发明实施例提供的开漏方式的驱动电路示意图；图7为本发明实施例提供的一种集成电路的结构示意图；图8为本发明实施例提供的一种ESD保护方法的流程示意图；图9为现有技术中没有驱动关闭电路的驱动电路示意图；图10为现有技术中没有驱动关闭电路的驱动电路的ESD测试结果示意图；图11为本发明提供的有驱动关闭电路的驱动电路示意图；图12为本发明提供的有驱动关闭电路的驱动电路的ESD测试结果示意图。具体实施方式本发明的基本思想是：在ESD控制电路检测到静电时，向驱动关闭电路发送使能信号，并将输出节点处的静电释放到接地节点；所述驱动关闭电路接收到使能信号后，去使能驱动器件。下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。本发明实现一种ESD保护电路，如图3所示，该电路包括：ESD控制电路31、驱动关闭电路32；其中，ESD控制电路31，配置为在检测到静电时，向驱动关闭电路32发送使能信号，并将静电释放到接地节点；驱动关闭电路32，配置为接收到所述使能信号后，去使能驱动器件。所述ESD控制电路31包括：ESD检测电路311、ESD保护器件312；其中，ESD检测电路311，配置为在检测到静电时，向ESD保护器件312和驱动关闭电路32发送使能信号；ESD保护器件312，配置为接收到所述使能信号后，将静电释放到接地节点；所述ESD检测电路311可以由电容与电阻串联构成；所述ESD保护器件312可以为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS，Metal-Oxid-Semiconductor)或晶闸管(SCR)等；所述MOS管可以为NMOS等；所述驱动关闭电路32可以使用NMOS或NPN三极管实现，所述NMOS的栅极或NPN三极管的基极连接ESD检测电路311，接收ESD检测电路311发送的使能信号，NMOS的漏极或NPN三极管的集电极连接驱动器件，NMOS的源极或NPN三极管的发射极连接接地节点。该ESD保护电路还包括：电源控制电路33，配置为在检测到电源正常时，去使能ESD控制电路31，使ESD控制电路31不对驱动器件输出的驱动信号产生干扰；在检测到电源掉电时，取消对ESD控制电路31的去使能，使ESD控制电路31能够正常工作；所述电源控制电路33包括：电源检测电路331、ESD关闭电路332；其中，电源检测电路331，配置为在检测到电源正常时，向ESD关闭电路332发送使能信号；在检测到电源掉电时，停止向ESD关闭电路332发送使能信号；ESD关闭电路332，配置为在收到电源检测电路331发送的使能信号时，去使能ESD控制电路31；在没有收到电源检测电路发送的使能信号时，取消对ESD控制电路31的去使能；所述电源检测电路331可以由电容与电阻串联构成；所述ESD关闭电路332可以使用NMOS或NPN三极管实现，所述NMOS的栅极或NPN三极管的基极连接电源检测电路331，接收电源检测电路的使能信号，NMOS的漏极或NPN三极管的集电极连接ESD控制电路31，NMOS的源极或NPN三极管的发射极连接接地节点。基于上述ESD保护电路，本发明还提供一种驱动电路，如图4所示，该电路包括：ESD保护电路41、驱动器件42；其中，ESD保护电路41，配置为在检测到静电时，去使能驱动器件42，并将静电释放到接地节点；驱动器件42，配置为在正常工作时输出驱动信号。所述驱动器件42可以为NMOS等，在为NMOS时，栅极接收控制信号，漏极为输出端，源极连接接地节点；所述控制信号包括使能信号或去使能信号；所述ESD保护电路41，如图3所示，包括：ESD控制电路31、驱动关闭电路32；其中，ESD控制电路31，配置为在检测到静电时，向驱动关闭电路32发送使能信号，并将静电释放到接地节点；驱动关闭电路32，配置为接收到所述使能信号后，去使能驱动器件。所述ESD控制电路31包括：ESD检测电路311、ESD保护器件312；其中，ESD检测电路311，配置为在检测到静电时，向ESD保护器件312和驱动关闭电路32发送使能信号；ESD保护器件312，配置为接收到所述使能信号后，将静电释放到接地节点；所述ESD检测电路311可以由电容与电阻串联构成；所述ESD保护器件312可以为MOS管或晶闸管(SCR)等；所述MOS管可以为NMOS等；所述驱动关闭电路32可以使用NMOS或NPN三极管实现，所述NMOS的栅极或NPN三极管的基极连接ESD检测电路311，接收ESD检测电路311发送的使能信号，NMOS的漏极或NPN三极管的集电极连接驱动器件，NMOS的源极或NPN三极管的发射极连接接地节点。该ESD保护电路还包括：电源控制电路33，配置为在检测到电源正常时，去使能ESD控制电路31，使ESD控制电路31不对驱动器件输出的驱动信号产生干扰；在检测到电源掉电时，取消对ESD控制电路31的去使能，使ESD控制电路31能够正常工作；所述电源控制电路33包括：电源检测电路331、ESD关闭电路332；其中，电源检测电路331，配置为在检测到电源正常时，向ESD关闭电路332发送使能信号；在检测到电源掉电时，停止向ESD关闭电路332发送使能信号；ESD关闭电路332，配置为在收到电源检测电路331发送的使能信号时，去使能ESD控制电路31；在没有收到电源检测电路发送的使能信号时，取消对ESD控制电路31的去使能；所述电源检测电路331可以由电容与电阻串联构成；所述ESD关闭电路332可以使用NMOS或NPN三极管实现，所述NMOS的栅极或NPN三极管的基极连接电源检测电路331，接收电源检测电路331发送的使能信号，NMOS的漏极或NPN三极管的集电极连接ESD控制电路31，NMOS的源极或NPN三极管的发射极连接接地节点。以推挽方式的驱动电路为例，本发明提供的推挽方式的驱动电路如图5所示，驱动器件NMOSM51和PMOSM52组成推挽输出电路，其中，NMOSM51的栅极连接第一预驱动器件D51的输出端，PMOSM52的栅极连接第二预驱动器件D52的输出端，NMOSM51的源极连接接地节点GND，PMOSM52的源极连接电源VCC，NMOSM51和PMOSM52的漏极输出端连接ESD检测电路53的检测端和作为ESD保护器件的NMOSM54的漏极，ESD检测电路53和NMOSM54组成ESD控制电路55，ESD检测电路53的输出端连接NMOSM54的栅极和作为驱动关闭电路56的NMOSM57的栅极、以及作为ESD关闭电路的NMOSM58的漏极，NMOSM54的漏极连接第一预驱动器件D51的输入端，NMOSM58的栅极连接电源检测电路59的输出端，NMOSM54、NMOSM57、NMOSM58的栅极都连接接地节点GND，电源检测电路59的检测端连接电源VCC，电源检测电路59与NMOSM58组成电源控制电路60；当ESD检测电路检测到输出节点OUTPUT的静电时，ESD检测电路向NMOSM54和NMOSM57输出使能信号，NMOSM57导通，拉低第一预驱动器件D51的输入端，第一预驱动器件D51拉低NMOSM51的栅极电压，提高NMOSM51的触发电压，并且NMOSM54导通，将输出节点OUTPUT的静电释放到接地节点GND；电源检测电路59在检测到电源VCC正常时输出使能信号，NMOSM58导通，拉低NMOSM54和NMOSM57的栅极电压，使NMOSM54和NMOSM57不对NMOSM51和PMOSM52的漏极输出的驱动信号产生干扰；电源检测电路59在检测到电源VCC掉电时停止输出使能信号，NMOSM58截止，不再拉低NMOSM54和NMOSM57的栅极电压，使NMOSM54和NMOSM57在静电出现时能正常工作。本发明还提供一种开漏方式的驱动电路，与上述推挽方式的驱动电路类似，如图6所示，区别在于：驱动器件只需NMOSM51，不需要PMOSM52，具体连接关系和工作方式与上述推挽方式的驱动电路相同。基于上述驱动电路，本发明还提供一种集成电路，如图7所示，所述集成电路包括：信号处理电路71、驱动电路72；其中，信号处理电路71，配置为在正常工作时，根据信号的处理结果控制驱动电路72输出驱动信号；驱动电路72，配置为在正常工作时输出驱动信号；在检测到静电时，去使能驱动器件，并将静电释放到接地节点；所述驱动电路72，如图4所示，该电路包括：ESD保护电路41、驱动器件42；其中，ESD保护电路41，配置为在检测到静电时，去使能驱动器件42，并将静电释放到接地节点；驱动器件42，配置为在正常工作时输出驱动信号。所述驱动器件42可以为NMOS等，在为NMOS时，栅极接收控制信号，漏极为输出端，源极连接接地节点；所述控制信号包括使能信号或去使能信号；所述ESD保护电路41，如图3所示，包括：ESD控制电路31、驱动关闭电路32；其中，ESD控制电路31，配置为在检测到静电时，向驱动关闭电路32发送使能信号，并将静电释放到接地节点；驱动关闭电路32，配置为接收到所述使能信号后，去使能驱动器件。所述ESD控制电路31包括：ESD检测电路311、ESD保护器件312；其中，ESD检测电路311，配置为在检测到静电时，向ESD保护器件312和驱动关闭电路32发送使能信号；ESD保护器件312，配置为接收到所述使能信号后，将静电释放到接地节点；所述ESD检测电路311可以由电容与电阻串联构成；所述ESD保护器件312可以为MOS管或晶闸管(SCR)等；所述MOS管可以为NMOS等；所述驱动关闭电路32可以使用NMOS或NPN三极管实现，所述NMOS的栅极或NPN三极管的基极连接ESD检测电路311，接收ESD检测电路311发送的使能信号，NMOS的漏极或NPN三极管的集电极连接驱动器件，NMOS的源极或NPN三极管的发射极连接接地节点。该ESD保护电路还包括：电源控制电路33，配置为在检测到电源正常时，去使能ESD控制电路31，使ESD控制电路31不对驱动器件输出的驱动信号产生干扰；在检测到电源掉电时，取消对ESD控制电路31的去使能，使ESD控制电路31能够正常工作；所述电源控制电路33包括：电源检测电路331、ESD关闭电路332；其中，电源检测电路331，配置为在检测到电源正常时，向ESD关闭电路332发送使能信号；在检测到电源掉电时，停止向ESD关闭电路332发送使能信号；ESD关闭电路332，配置为在收到电源检测电路331发送的使能信号时，去使能ESD控制电路31；在没有收到电源检测电路发送的使能信号时，取消对ESD控制电路31的去使能；所述电源检测电路331可以由电容与电阻串联构成；所述ESD关闭电路332可以使用NMOS或NPN三极管实现，所述NMOS的栅极或NPN三极管的基极连接电源检测电路331，接收电源检测电路331的使能信号，NMOS的漏极或NPN三极管的集电极连接ESD控制电路31，NMOS的源极或NPN三极管的发射极连接接地节点。本发明还实现一种ESD保护方法，如图8所示，该方法包括以下几个步骤：步骤801：ESD保护电路检测到静电时，去使能驱动器件；具体的，当ESD保护电路中的ESD检测电路检测到静电时，ESD检测电路向ESD保护器件和驱动关闭电路发送使能信号，驱动关闭电路根据收到的使能信号，去使能驱动器件。步骤802：ESD保护电路将静电释放到接地节点；具体的，ESD保护电路中的ESD保护器件根据使能信号，将静电释放到接地节点。所述ESD检测电路可以由电容与电阻串联构成；所述ESD保护器件可以为MOS管或晶闸管(SCR)等；所述MOS管可以为NMOS等；所述驱动关闭电路可以使用NMOS或NPN三极管实现。上述方法还包括：通过电源控制电路检测电源是否正常，在检测到电源正常时，去使能ESD检测电路和ESD保护器件，使ESD检测电路和ESD保护器件不对驱动器件输出的驱动信号产生干扰；在检测到电源掉电时，取消对ESD检测电路和ESD保护器件的去使能，使ESD控制电路能够正常工作。下面通过对没有驱动关闭电路和有驱动关闭电路的两个驱动电路进行ESD测试，比较其抗静电能力(能释放的最大静电电流)的差别。图9所示为没有驱动关闭电路的驱动电路，其中，NMOSM91为ESD保护器件，电容C91与电阻R91串联为ESD检测电路，NMOSM92为驱动器件，如图10所示，没有驱动关闭电路的驱动电路中，驱动器件NMOSM92的抗静电能力仅为0.43A，等效为抗人体模式(HBM)的静电能力约为0.43A*1500ohms＝645V。图11所示为有驱动关闭电路的驱动电路，其中，NMOSM111为ESD保护器件，电容C111与电阻R111串联为ESD检测电路，NMOSM112用作驱动关闭电路，栅极连接电容C111与电阻R111的节点，漏极连接作为驱动器件的NMOSM113的栅极，源极连接接地节点GND，如图12所示，有驱动关闭电路的驱动电路中，驱动器件NMOSM113的抗静电能力为2.13A，等效为抗HBM的静电能力约为2.13A*1500ohms＝3195V。可以看出，驱动关闭电路能够提高驱动器件的触发电压，防止其在静电产生时被触发，使静电电流经由ESD保护器件释放到接地节点，有效提高驱动电路的抗静电能力。本发明的方案，在驱动器件的输出端没有串联任何电阻，在驱动器件上也没有使用硅化物阻挡，因此，使用驱动关闭电路的静电保护方案，即使没有输出串联电阻，驱动器件也能得到有效保护；而且，驱动器件即使是没有使用硅化物阻挡，使用驱动关闭电路的静电保护方案，也能对其提供有效保护。因为不需要串联镇流电阻，不需要增加硅化物阻挡掩膜版及制造工艺，因而能够提高驱动电路的驱动能力，节约版图布线面积，简化工艺流程，节省成本。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。