一种多电源域的静电放电保护电路和ESD保护芯片的制作方法

本发明涉及集成电路保护，具体涉及一种多电源域的静电放电保护电路和esd保护芯片。

背景技术：

1、esd（静电放电）可以在瞬间释放大量的能量，导致电压和电流瞬间升高，可能损坏电子设备或影响其性能。如晶体管、集成电路等都十分容易受到静电放电的影响，因此需要采取措施保护电子设备免受静电放电的影响，如使用esd保护结构、加固接地、增强绝缘等。

2、随着电子系统复杂度越来越高，单个芯片会用到不同的电源，为了保证芯片的性能，不同电源域之间需要进行隔离避免干扰。这种情况下，不同电源和地线内部是完全断开的，因此在跨电源域esd测试时，会影响esd保护性能，无法保证不同电源域之间的esd性能。

技术实现思路

1、为了提高多电源系统的esd性能（静电放电敏感性能），本方案提出一种多电源域的静电放电保护电路和esd保护芯片，通过在电源域内部和不同电源域之间同时设置esd保护电路，可以提高整个集成电路的esd性能。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种多电源域的静电放电保护电路，包括多个电源域、多个地线连接电路和公共虚拟地线，每个电源域内部包含esd保护电路，地线连接电路连接电源域内部的地线，每个地线连接电路通过公共虚拟地线连接在一起。

3、可选地，在本方案提供的多电源域的静电放电保护电路中，每个电源域内部还包括电源管理电路、滤波电路、电源保护电路和多路开关电路，并设置有电源线、地线和io接口，esd保护电路用于使电源域内的电源线和地线隔离。

4、可选地，在本方案提供的多电源域的静电放电保护电路中，电源管理电路用于控制和检测电源域内部的电压、电流和功率；滤波电路包括电容和电感，用于消除电源高频噪声和干扰；电源保护电路用于检测电源域内部的过压、过流、过温、欠压、短路、过载等故障，并触发报警；多路开关电路用于在电源域内部控制多个电子信号的输入和输出。

5、可选地，在本方案提供的多电源域的静电放电保护电路中，地线连接电路为由第一二极管和第二二极管组成的接地回路，第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极，第一二极管的阳极连接第二二极管的阴极。

6、可选地，在本方案提供的多电源域的静电放电保护电路中，第一二极管被极化为正向偏置，用于限制正向电压，第二二极管被极化为反向偏置，用于限制反向电压。

7、可选地，在本方案提供的多电源域的静电放电保护电路中，esd保护电路为二极管级联保护电路、tvs保护电路、气体放电管保护电路中任意一种。

8、可选地，在本方案提供的多电源域的静电放电保护电路中，每个电源域内部的esd保护电路根据其电压水平和电气特性进行设计。

9、可选地，在本方案提供的多电源域的静电放电保护电路中，电源域内部的电荷经其内部的esd保护电路和内部地线直接泄放。

10、可选地，在本方案提供的多电源域的静电放电保护电路中，某一电源域的电荷经内部esd保护电路和地线连接电路泄放到公共虚拟地线，再经另一个地线连接电路泄放到另一个电源域。

11、根据本发明的第二方面，提供了一种esd保护芯片，包括一个或多个如上所述的多电源域的静电放电保护电路。

12、根据本发明提供的多电源域的静电放电保护电路，通过将各个电源域内部的电源线与地线隔离，并将不同电源域的电源和地线完成隔离，可以提高esd保护芯片抵御esd事件的性能。

13、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，包括多个电源域、多个地线连接电路和公共虚拟地线，每个电源域内部包含esd保护电路，所述地线连接电路连接电源域内部的地线，每个地线连接电路通过公共虚拟地线连接在一起。

2.根据权利要求1所述的多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，每个电源域内部还包括电源管理电路、滤波电路、电源保护电路和多路开关电路，并设置有电源线、地线和io接口，所述esd保护电路用于使电源域内的电源线和地线隔离。

3.根据权利要求2所述的多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，所述电源管理电路用于控制和检测电源域内部的电压、电流和功率；所述滤波电路包括电容和电感，用于消除电源高频噪声和干扰；所述电源保护电路用于检测电源域内部的过压、过流、过温、欠压、短路、过载故障，并触发报警；所述多路开关电路用于在电源域内部控制多个电子信号的输入和输出。

4.根据权利要求1所述的多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，所述地线连接电路为由第一二极管和第二二极管组成的接地回路，所述第一二极管的阴极连接第二二极管的阳极，所述第一二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极。

5.根据权利要求4所述的多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，所述第一二极管被极化为正向偏置，用于限制正向电压，所述第二二极管被极化为反向偏置，用于限制反向电压。

6.根据权利要求2所述的多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，所述esd保护电路为二极管级联保护电路、tvs保护电路、气体放电管保护电路中任意一种。

7.根据权利要求6所述的多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，每个电源域内部的esd保护电路根据其电压水平和电气特性进行设计。

8.根据权利要求1所述的多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，电源域内部的电荷经其内部的esd保护电路和内部地线直接泄放。

9.根据权利要求8所述的多电源域的静电放电保护电路，其特征在于，某一电源域的电荷经内部esd保护电路和地线连接电路泄放到公共虚拟地线，再经另一个地线连接电路泄放到另一个电源域。

10.一种esd保护芯片，其特征在于，包括一个或多个如权利要求1-9任一项所述的多电源域的静电放电保护电路。

技术总结
本发明公开了一种多电源域的静电放电保护电路和和ESD保护芯片，该保护电路包括多个电源域、多个地线连接电路和公共虚拟地线，每个电源域包含ESD保护电路，地线连接电路连接电源域内部的地线，每个地线连接电路通过公共虚拟地线连接在一起。本方案能够提高多电源域电子系统的静电放电敏感性能。

技术研发人员：黄达良,马怀昌,皮蓓蓓,王秀芬,孙丽
受保护的技术使用者：上海锐星微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16