专利名称：静电释放保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种静电释放保护电路。
背景技术：
通常，穿尼龙制品的人体静电可能高达21，000V的高压，750V左右的放电可以产生可见火花，而仅IOV左右的电压就可能毁坏没有静电保护的芯片。静电放电
(Electro-static Discharge,ESD)保护是CMOS集成电路可靠性设计的重要任务之一。当芯片的外部或内部积累的静电荷通过芯片的管脚流入或流出芯片内部时，瞬间产生的电流(峰值可达数安培)或电压会损坏集成电路，使芯片失效。随着CMOS工艺的演进，芯片集成度越来越高，尺寸越来越小，ESD保护设计越来越困难，其中射频集成电路的ESD设计尤为困难。这是因为ESD防护电路会引入寄生电容，而且一般来说ESD防护电路面积越大，所引入的寄生电容越大，这些寄生电容对射频集成电路的影响随着工作频率的升高而加大。在高频下，即使小的寄生电容，对射频影响也很严重。故，目前的ESD保护电路泄载静电的效果十分有限，而且会由于引入寄生电容而影响集成电路的性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种静电释放保护电路，其可减少寄生电容对集成电路性能的影响，且可快捷有效地释放静电。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种静电释放保护电路，应用于集成电路，该静电释放保护电路包括第一电感、第一电阻、电容、第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关，其中第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关均包括控制端、第一信号端和第二信号端；
第一电感的第一端连接集成电路的内部工作电压端，第一电感的第二端依次通过第一电阻和电容连接集成电路的公共接地端，第一电子开关和第二电子开关的控制端均连接于第一电阻和电容之间，第一电子开关的第二信号端连接第一电感的第二端，第一电子开关的第一信号端连接第二电子开关的第一信号端，第二电子开关的第二信号端连接公共接地端，第三电子开关的控制端连接于第一电子开关和第二电子开关的第一信号端之间。第一电子开关为P沟道的场效应管，第二电子开关和第三电子开关均为N沟道的场效应管，其中任一电子开关的控制端对应为场效应管的栅极，任一电子开关的第一信号端对应为场效应管的漏极，任一电子开关的第二信号端对应为场效应管的源极。静电释放保护电路还包括第一二极管和第二电感，第一二极管的阴极连接内部工作电压端，第一二极管的阳极和电感的第一端均连接公共接地端，电感的第二端连接电容。
静电释放保护电路还包括第一场效应管、第四电子开关、第五电子开关、第六电子开关、第七电子开关和第二电阻，其中第四场电子开关、第五电子开关、第六电子开关和第七电子开关均包括控制端、第一信号端和第二信号端；第一场效应管的漏极和第四电子开关的第一信号端均连接集成电路的输入/输出信号端，第四电子开关的第二信号端连接第一电感的第二端，第四电子开关的控制端连接第五电子开关的第一信号端和第六电子开关的控制端，第五电子开关的第二信号端接地，第五电子开关的控制端通过第二电阻连接第二电感的第二端，第一场效应管的源极连接第二电感的第二端，第一场效应管的栅极连接第五电子开关的控制端，第七电子开关的第二信号端连接第二电感的第二端，第七电子开关的第一信号端连接第六电子开关的第一信号端，第七电子开关的控制端连接第五电子开关的控制端。第四电子开关和第六电子开关均为P沟道的场效应管，第五电子开关和第七电子开关均为N沟道的场效应管，其中第四电子开关、第六电子开关、第五电子开关和第七电子开关中任一电子开关的控制端对应为场效应管的栅极，任一电子开关的第一信号端对应为场效应管的漏极，任一电子开关的第二信号端对应为场效应管的源极。静电释放保护电路还包括第二二极管，第二二极管的阴极连接第一电感的第二端，第二二极管的阳极连接集成电路的输入/输出信号端。该第一场效应管为N沟道的场效应管。本发明的有益效果如下
上述静电释放保护电路可同时对集成电路的内部工作电压和输入/输出端进行静电释放保护，其通过多个释放静电路径快速有效地泄掉静电，同时，降低静电释放保护电路的寄生电容，抑制噪声，从而提闻集成电路的稳定性。
图I为本发明静电释放保护电路的较佳实施方式的电路图。元件符号
电感 |L1、L2 I二极管 |D1、D2-
电阻 R1、R2 .电容 C 场效应管 Iqi-Q8|vdd、vss、i/o '
具体实施例方式下面将结合附图以及具体实施方式
，对本发明做进一步描述
请参见图I，本发明涉及一种静电释放保护电路，其较佳实施方式包括电感LI和L2、电容C、二极管Dl和D2、电阻Rl和R2、场效应管Q1-Q8。电感LI的第一端连接集成电路的内部工作电压端的焊盘VDD，电感L2的第一端连接集成电路的公共接地端的焊盘VSS，二极管Dl的阴极连接焊盘VDD，二极管Dl的阳极连接焊盘VSS，电感LI的第二端依次通过电阻Rl和电容C连接电感L2的第二端。场效应管Ql和Q2的栅极均连接电阻Rl和电容C之间的节点。场效应管Ql的源极连接电感LI的第二端，场效应管Ql的漏极连接场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的源极连接电感L2的第二端，场效应管Q3的栅极连接场效应管Ql的漏极和场效应管Q2的漏极之间的节点，场效应管Q3的漏极连接场效应管Ql的漏极，场效应管Q3的源极电感L2的第二端。场效应管Q4和Q5的漏极均连接电路板上的输入/输出信号引脚的焊盘1/0，场效应管Q4的源极连接电感LI的第二端，场效应管Q4的栅极连接场效应管Q6的漏极和场效应管Q7的栅极，场效应管Q6的源极接地，场效应管Q6的栅极通过电阻R2连接电感L2的第二端，场效应管Q5的源极连接电感L2的第二端，场效应管Q5的栅极连接场效应管Q6的栅极，场效应管Q7的源极连接电感L2的第二端，场效应管Q7和Q8的漏极相连接，场效应管Q8的栅极连接场效应管Q5的栅极，场效应管Q8的源极连接电感L2的第二端。二极管D2的阴极连接电感LI的第二端，二极管D2的阳极连接焊盘I/O。本实施例中，二极管Dl和D2均起到钳位和隔离的作用。场效应管Q1、Q4和Q7均为 PMOS (positive channel metal oxide semiconductor, P 沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)管，场效应管Q2、Q3和Q5-Q8均为NMOS管。下面对本发明的较佳实施例的工作原理进行说明
当焊盘VDD出现高静电电压或电流时，电感LI两端的电压突变，其产生的感应阻抗可隔离部分静电。通过电感LI的静电电压或电流分别流经电阻Rl和流至场效应管Ql、Q3、Q4和Q7的漏极，而电阻Rl和电容C构成一延迟电路，使得通过电感LI的静电电压或电流于场效应管Ql和Q2的栅极缓慢增大，场效应管Ql和Q2的栅极电压缓慢增大过程中，场效应管Ql的源极电压大于场效应管Ql的栅极电压，使得场效应管Ql导通，进而使得高静电电压或电流分流经过场效应管Q1，此过程中若场效应管Q2的栅极电压仍小于开启电压，则场效应管Q2截止，如此，场效应管Q3导通，则高静电电压或电流流经场效应管Q3，再通过电路板的公共接地电压端和接地端泄载掉。当场效应管Q2的栅极电压缓慢增大到大于场效应管Q2的栅极开启电压时，场效应管Q2导通，则流经场效应管Ql的电流即可通过场效应管Q2和电路板的接地端泄载掉。如此，即可快速有效地泄掉高静电电压或电流。高静电电压或电流被泄载完后，场效应管Q1-Q3均截止。当焊盘I/O产生高静电电压或电流时，场效应管Q5的漏极电压骤然增大，由于场效应管的极间电容的作用，场效应管Q5的栅极电压瞬间增大，使得场效应管Q5、Q8和Q6均导通，场效应管Q4和Q7的栅极通过场效应管Q6接地，使得场效应管Q4和Q7也均导通，则从焊盘I/O产生的高静电电压或电流通过场效应管Q5流入接地端，以及依次通过场效应管Q4、Q7和Q8流入接地端，如此，即可快速有效地将高静电电压或电流泄掉。上述电阻R1、电容C、电感LI和L2可有效降低场效应管的寄生电容，从而提高电路性能的稳定性，另外，电感LI和L2还可抑制电路的噪声。由上述工作原理可知，本实施例的场效应管Q1-Q4、Q6-Q8均起电子开关的作用，故，在其他实施例中，场效应管Q1-Q4、Q6-Q8还可用其他的电子开关如三极管，甚至电子开关芯片替代，具体地，电子开关的控制端如三极管的基极相当于场效应管的栅极，电子开关的第一信号端如三极管的集电极相当于场效应管的漏极，电子开关的第二信号端如三级管的发射极相当于场效应管的源极。上述静电释放保护电路可同时对集成电路的内部工作电压和输入/输出端进行静电释放保护，其通过多个释放静电路径快速有效地泄掉静电，同时，降低静电释放保护电路的寄生电容，抑制噪声，从而提闻集成电路的稳定性。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范
围之内。
权利要求
1.一种静电释放保护电路，应用于集成电路，其特征在于其包括第一电感、第一电阻、电容、第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关，其中第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关均包括控制端、第一信号端和第二信号端； 第一电感的第一端连接集成电路的内部工作电压端，第一电感的第二端依次通过第一电阻和电容连接集成电路的公共接地端，第一电子开关和第二电子开关的控制端均连接于第一电阻和电容之间，第一电子开关的第二信号端连接第一电感的第二端，第一电子开关的第一信号端连接第二电子开关的第一信号端，第二电子开关的第二信号端连接公共接地端，第三电子开关的控制端连接于第一电子开关和第二电子开关的第一信号端之间。
2.如权利要求I所述的静电释放保护电路，其特征在于第一电子开关为P沟道的场效应管，第二电子开关和第三电子开关均为N沟道的场效应管，其中任一电子开关的控制端对应为场效应管的栅极，任一电子开关的第一信号端对应为场效应管的漏极，任一电子开关的第二信号端对应为场效应管的源极。
3.如权利要求I所述的静电释放保护电路，其特征在于静电释放保护电路还包括第一二极管和第二电感，第一二极管的阴极连接内部工作电压端，第一二极管的阳极和电感的第一端均连接公共接地端，电感的第二端连接电容。
4.如权利要求3所述的静电释放保护电路，其特征在于静电释放保护电路还包括第一场效应管、第四电子开关、第五电子开关、第六电子开关、第七电子开关和第二电阻，其中第四场电子开关、第五电子开关、第六电子开关和第七电子开关均包括控制端、第一信号端和第二信号端；第一场效应管的漏极和第四电子开关的第一信号端均连接集成电路的输入/输出信号端，第四电子开关的第二信号端连接第一电感的第二端，第四电子开关的控制端连接第五电子开关的第一信号端和第六电子开关的控制端，第五电子开关的第二信号端接地，第五电子开关的控制端通过第二电阻连接第二电感的第二端，第一场效应管的源极连接第二电感的第二端，第一场效应管的栅极连接第五电子开关的控制端，第七电子开关的第二信号端连接第二电感的第二端，第七电子开关的第一信号端连接第六电子开关的第一信号端，第七电子开关的控制端连接第五电子开关的控制端。
5.如权利要求4所述的静电释放保护电路，其特征在于第四电子开关和第六电子开关均为P沟道的场效应管，第五电子开关和第七电子开关均为N沟道的场效应管，其中第四电子开关、第六电子开关、第五电子开关和第七电子开关中任一电子开关的控制端对应为场效应管的栅极，任一电子开关的第一信号端对应为场效应管的漏极，任一电子开关的第二信号端对应为场效应管的源极。
6.如权利要求4所述的静电释放保护电路，其特征在于静电释放保护电路还包括第二二极管，第二二极管的阴极连接第一电感的第二端，第二二极管的阳极连接集成电路的输入/输出信号端。
7.如权利要求4所述的静电释放保护电路，其特征在于该第一场效应管为N沟道的场效应管。
全文摘要
一种静电释放保护电路，包括第一电感、第一电阻、电容、第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关，其中第一电子开关、第二电子开关和第三电子开关均包括控制端、第一信号端和第二信号端；第一电感的第一端连接集成电路的内部工作电压端，第一电感的第二端依次通过第一电阻和电容连接集成电路的公共接地端，第一电子开关和第二电子开关的控制端均连接于第一电阻和电容之间，第一电子开关的第二信号端连接第一电感的第二端，第一电子开关的第一信号端连接第二电子开关的第一信号端，第二电子开关的第二信号端连接公共接地端，第三电子开关的控制端连接于第一电子开关和第二电子开关的第一信号端之间。上述发明可快速有效地泄掉静电。
文档编号H02H9/04GK102842898SQ20121033322
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者刘茜蕾, 李学建, 马传辉, 王永平 申请人:广州润芯信息技术有限公司