超低漏电的ESD保护电路及芯片的制作方法

本申请实施例涉及保护电路，尤其涉及一种超低漏电的esd保护电路及芯片。

背景技术：

1、随着电器在生活中的运用，静电放电也成为了一种常见现象。在电器的制造或使用中，都有可能发生静电放电(electrostatic discharge，esd)。由于静电放电的瞬间电压通常非常高(>几千伏)，静电放电对元器件的损伤是毁灭性和永久性的，会造成集成电路直接烧毁。因此，预防静电损伤是所有集成电路设计和制造的头号难题。

2、目前针对静电放电现象的解决办法是，在制造设备时对电路设置硬件防护。常用的防护硬件例如二极管，利用电路正常工作时处于截止状态，不影响电路正常工作，当电路出现异常过压并达到其击穿电压时，迅速导通使瞬间电流流出，同时把异常高压箝制在一个安全水平之内，从而保护被保护的集成电路或线路。

3、但二极管在反向截止的时候，并不是完全理想的截止，依旧会有漏电流流出。大的漏电流会给电路带来较大的损耗，特别在高压应用场合。因此，如何降低电路中的漏电流，成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种超低漏电的esd保护电路及芯片，可以降低电路中的漏电流。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种超低漏电的esd保护电路，输入端与第一pin脚连接，输出端与第二pin脚连接；超低漏电的esd保护电路包括串联的esd模块和漏电控制模块，漏电控制模块的阻断电阻大于esd模块的阻断电阻，以阻止第一pin脚的电流经过esd保护电路流出第二pin脚。

3、在一种可能的实现方式中，当第一pin脚与第二pin脚之间的电压大于或等于第一阈值时，esd模块和漏电控制模块导通，以使第一pin脚的电流经过esd保护电路传导至第二pin脚。

4、在一种可能的实现方式中，漏电控制模块包括相连接的低漏电开关和第一电压控制模块。

5、第一电压控制模块，用于控制低漏电开关的两端电压，以调节低漏电开关的关闭程度。

6、在一种可能的实现方式中，低漏电开关包括第一mos管，第一电压控制模块的输入端连接第一mos管的漏极，第一电压控制模块的第一输出端连接第一mos管的栅极，第一电压控制模块的第二输出端连接第一mos管的源极。

7、第一电压控制模块，用于将第一mos管的漏极电压转化为第一输出电压和第二输出电压，并通过第一输出端输出第一输出电压，通过第二输出端输出第二输出电压。其中，第一输出电压大于第二输出电压，以使第一mos管的栅极电压大于第一mos管的源极电压。

8、在一种可能的实现方式中，esd模块包括第二mos管，第二mos管的源极与第一pin脚连接，第二mos管的漏极与第一mos管的源极连接。

9、在一种可能的实现方式中，电路还包括第二电压控制模块和第三电压控制模块。第二电压控制模块分别连接第一pin脚、第二pin脚和第一mos管的栅极，第三电压控制模块分别连接第一pin脚、第二pin脚和第二mos管的栅极。

10、第二电压控制模块用于控制第一mos管的栅极电压，第三电压控制模块用于控制第二mos管的栅极电压，以控制第一pin脚与第二pin脚之间的电压。

11、在一种可能的实现方式中，第二电压控制模块包括第一电容，第一pin脚和第一mos管的栅极均与第一电容的输入端连接，第二pin脚与第一电容的输出端连接；第三电压控制模块包括第二电容，第一pin脚和第二mos管的栅极均与第二电容的输入端连接，第二pin脚与第二电容的输出端连接。

12、在一种可能的实现方式中，还包括二次漏电保护模块，二次漏电保护模块与低漏电开关串联，二次漏电保护模块包括电阻、二极管、双极性晶体管和可控硅中的至少一项。

13、第二方面，本申请实施例提供了一种芯片，包括如第一方面中任一项的超低漏电的esd保护电路。

14、在一种可能的实现方式中，第一pin脚为电源端，第二pin脚为pad。或，第一pin脚为pad，第二pin脚为接地端。

15、本申请实施例提供的超低漏电的esd保护电路及芯片，通过将esd模块和漏电控制模块串联，增加了静电流从电路中经过esd模块和漏电控制模块后流出的阻碍，降低了静电流流出电路的可能性，并通过使漏电控制模块的阻断电阻大于esd模块的阻断电阻，在电流从esd模块流出的路径上增设阻碍，阻止静电从esd模块流出，从而可以进一步地加强电路的静电保护，降低电路中的漏电流。上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种超低漏电的esd保护电路，其特征在于，所述esd保护电路的输入端与第一pin脚连接，所述esd保护电路的输出端与第二pin脚连接；

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，当所述第一pin脚与所述第二pin脚之间的电压大于或等于第一阈值时，所述esd模块和所述漏电控制模块导通，以使所述第一pin脚的电流经过所述esd保护电路传导至所述第二pin脚。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述漏电控制模块包括相连接的低漏电开关和第一电压控制模块；

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述低漏电开关包括第一mos管，所述第一电压控制模块的输入端连接所述第一mos管的漏极，所述第一电压控制模块的第一输出端连接所述第一mos管的栅极，所述第一电压控制模块的第二输出端连接所述第一mos管的源极；

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述esd模块包括第二mos管，所述第二mos管的源极与所述第一pin脚连接，所述第二mos管的漏极与所述第一mos管的源极连接。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第二电压控制模块和第三电压控制模块；所述第二电压控制模块分别连接所述第一pin脚、所述第二pin脚和所述第一mos管的栅极，所述第三电压控制模块分别连接所述第一pin脚、所述第二pin脚和所述第二mos管的栅极；

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二电压控制模块包括第一电容，所述第一pin脚和所述第一mos管的栅极均与所述第一电容的输入端连接，所述第二pin脚与所述第一电容的输出端连接；

8.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括二次漏电保护模块，所述二次漏电保护模块与所述低漏电开关串联，所述二次漏电保护模块包括电阻、二极管、双极性晶体管和可控硅中的至少一项。

9.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的超低漏电的esd保护电路。

10.根据权利要求9所述的芯片，其特征在于，所述第一pin脚为电源端，所述第二pin脚为pad；或，所述第一pin脚为pad，所述第二pin脚为接地端。

技术总结
本申请实施例提供一种超低漏电的ESD保护电路及芯片。其中，超低漏电的ESD保护电路的输入端与第一PIN脚连接，所述ESD保护电路的输出端与第二PIN脚连接；所述ESD保护电路包括串联的ESD模块和漏电控制模块，所述漏电控制模块的阻断电阻大于所述ESD模块的阻断电阻，以阻止所述第一PIN脚的电流经过所述ESD保护电路流出所述第二PIN脚。本申请实施例提供的超低漏电的ESD保护电路可以降低电路中的漏电流。

技术研发人员：陈原,王建
受保护的技术使用者：上海类比半导体技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29