专利名称：利用二极管串的静电放电保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种静电放电保护电路，特别涉及一种利用二极管串的静电放电保护电路。
背景技术：
在静电放电(ESD)保护结构中，栅极接地N沟道金属氧化物半导体(GGNMOS)是较常采用的一种结构。用GGNMOS作ESD保护的原理是，当ESD发生时，GGNMOS利用漏(Drain)侧的P/N二极管作为正向偏置时的放电器件，而泄放的静电电荷会造成保护管NMOS的寄生三极管，反向偏置则依靠该寄生三极管导通，如图1所示；这时会产生骤回(Snapback)现象，其电流电压特性如图2所示。
由于当今流行的0.5um，0.35um工艺都已采用金属硅化物(Silicide)，上述结构的缺点是，晶体管易损坏，成本较高，所占面积较大，寄生电容较大，不适用于高速电路。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好电流释放能力的利用二极管串的静电放电保护电路。
为解决上述技术问题，本发明利用两个二极管串作为ESD保护电路，该两个二极管串中的每两个相邻二极管的阳极阴极首尾相接。一个二极管串置于内部电路前一级和接地线(GND)之间，其首部二极管的阳极与内部电路前一级相连接，尾部二极管的阴极与GND相连；另一个二极管串置于内部电路前一级和电源线(VDD)之间，其首部二极管的阳极与电源线相连，尾部二极管的阴极与内部电路前一级相连；二极管串的正向导通电压大于正常电源工作电压。同时，在内部电路前一级和GND之间反向放置一个二极管、内部电路前一级和电源线之间反向放置另一个二极管，以用作反向导通。
本发明提供的保护电路在任何一种ESD偏压下都有正向导通二极管，不仅可以在ESD发生时有效保护内部电路，而且具有良好的电流释放能力，可以减小成本与面积，相对于GGNMOS结构，还可以大大减小寄生电容，因而对于高速应用场合十分有利。
图1是GGNMOS作为ESD保护电路原理示意图；图2是GGNMOS作为ESD保护电路时骤回现象示意图；图3是本发明的连接示意图；图4是本发明在ESD发生时的导通示意图；图5是本发明的一个实施例的布置图，其二极管串包含三级二极管。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
本发明为了尽量减小ESD发生时对内部电路的损坏，特设计两个二极管串置于内部电路前一级；当电路正常工作时，ESD保护电路是不会工作的，因此要求二极管串的数目达到正向导通电压大于正常电源工作电压，而二极管反向导通的电压比正常电源工作电压高，因此只需单个反向放置的二极管即可。例如，正常电源工作电压为5V，而单极二极管正向导通的电压为0.7V，则二极管串中需要的二极管数目为9个，保证比正常电源高1V左右，而单个的二极管反向导通电压也应该比5V高。
参看图4，当ESD发生时，对于由焊盘(PAD)流入电源(VDD)的正电荷可经由途径A通过VDD流出，对于由PAD流入接地线(GND)的负电荷可经由途径B通过GND流出，对于由PAD流入对VDD的负电荷可经由途径C通过VDD流出，对于由PAD流入对GND的正电荷可经由途径D通过GND流出。这种结构在任何一种ESD偏压下都有正向导通二极管，因此有较好释放能力。
使用上述二极管串作为ESD保护结构，相对于使用传统GGNMOS结构作为保护结构，结构简单，寄生电容大大减小，成本与面积小，对于要求高速的电路来说则是一个更佳的选择方案。
权利要求
1.一种利用二极管串的静电放电保护电路，包括两个二极管串，两个二极管，二极管串中的每两个相邻二极管的阳极阴极首尾相接；其特征是，一个二极管串置于内部电路前一级和接地线之间，其首部二极管的阳极与内部电路前一级相连接，尾部二极管的阴极与接地线相连；另一个二极管串置于内部电路前一级与电源线之间，其首部二极管的阳极与漏极引脚相连，尾部二极管的阴极与内部电路前一级相连；在内部电路前一级和接地线之间放置一个二极管，其阳极与内部电路前一级相连接，阴极与接地线相连；内部电路前一级与电源线之间放置另一个二极管，其阴极与内部电路前一级相连接，阳极与电源线相连。
2.根据权利要求1所述的利用二极管串的静电放电保护电路，其特征是，所述二极管串的正向导通电压大于正常电源工作电压。
全文摘要
本发明公开了一种利用二极管串的静电放电保护电路，包括两个二极管串，一个二极管串置于内部电路前一级和接地线之间，另一个二极管串置于内部电路前一级与电源线之间，二极管串的正向导通电压大于正常电源工作电压；同时在内部电路前一级和接地线之间、内部电路前一级与电源线之间，各反向放置一个二极管用作反向导通。这种静电保护电路在任何一种静电放电偏压下都有正向导通二极管具有良好电流释放能力，其寄生电容很小，成本和面积也较小。
文档编号H02H9/00GK1979843SQ20051011116
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月6日 优先权日2005年12月6日
发明者徐向明, 金锋, 苏庆 申请人:上海华虹Nec电子有限公司