一种用于微波固态控制电路电压控制端的静电泄放电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波混合集成电路领域，具体是一种用于微波固态控制电路电压控制端的静电泄放电路。
【背景技术】
[0002]在微波技术领域中，通过对微波半导体电路的控制端外加控制信号，来实现电路的通断、衰减量的大小及相移量的多少等电路参量的控制，称为微波固态控制电路。通常，微波半导体控制电路的控制信号为动态的TTL (O或5V)信号，具有体积小、动作响应快、重量轻、可靠性高及易与其它微波器件混合集成等优点，在微波领域中广泛使用。
[0003]静电在生活中无处不在，随着电子元器件的尺寸越来越小，其抗静电能力也相对变差，由静电导致的元器件失效在所有失效中比重非常高。微波固态控制电路受衬底材料限制，抗静电能力弱，通常情况下，当外界在微波固态控制电路的控制端引入大于70伏的电压时，就会使器件的控制端失效。另外，受器件制备工艺等因素制约，微波固态控制电路很少在电路内部设计静电泄放结构来解决器件的静电击穿的问题。因此，微波控制电路在混合集成中，大多数情况下是对抗静电能力弱的器件进行防静电保护。然而，在器件混合集成和检测中，步骤繁多，每一步骤加工过程的静电防不胜防，往往一批电路经加工直至测试完成，由静电原因导致电路损坏的情形很多，最后合格的电路确聊聊无几，有时即使最终有合格电路，也难保器件在加工过程中未受到静电损伤。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于微波固态控制电路电压控制端的静电泄放电路，该静电泄放电路能够对进入微波固态控制电路电压控制端的静电进行泄放，保护微波固态控制电路的电压控制端不会因受到静电而损坏。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种用于微波固态控制电路电压控制端的静电泄放电路，包括ESD瞬态电压抑制器、第一二极管、第二二极管与电阻；第一二极管的负极作为所述静电泄放电路的输入端；所述ESD瞬态电压抑制器的负极与第二二极管的负极相连，ESD瞬态电压抑制器的正极与第一二极管的正极相连后接地；第二二极管的正极分别连接第一二极管的负极与电阻的一端，电阻的另一端作为所述静电泄放电路的输出端；所述静电泄放电路的输出端连接微波固态控制电路电压控制端。
[0006]本发明的有益效果是，串联的ESD瞬态电压抑制器与第二二极管将正向静电引入地端，第一二极管将负向静电引入地端，能迅速把静电电压钳置在-0.8V?7.8V之间，而不会使静电通过电阻R传入微波固态控制电路的电压控制端，从而对微波控制电路的电压控制端起到保护的作用，另外本泄放电路在非工作状态下，呈现出小电容特性，并联在微波控制电路的电压控制端与地端，整个过程中都不会影响输入TTL信号的完整性。
【附图说明】
[0007]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明中ESD瞬态电压抑制器的电压与电流关系曲线图；
图3是本发明的使用示意图；
图4是微波固态控制电路电压控制端上的静电电压范围曲线图。
【具体实施方式】
[0008]如图1所示，本发明提供一种用于微波固态控制电路电压控制端的静电泄放电路，包括ESD瞬态电压抑制器SESD、第一二极管Dl、第二二极管D2与电阻R ;第一二极管Dl的负极作为所述静电泄放电路的输入端；所述ESD瞬态电压抑制器SESD的负极与第二二极管D2的负极相连，ESD瞬态电压抑制器SESD的正极与第一二极管Dl的正极相连后接地；第二二极管D2的正极分别连接第一二极管Dl的负极与电阻R的一端，电阻R的另一端作为所述静电泄放电路的输出端；所述静电泄放电路的输出端用来与微波固态控制电路电压控制端相连。本实施例中ESD瞬态电压抑制器SESD选用片式SESDxxxWB系列中的一种，反向击穿电压典型值为7V，最大可抗±2千伏以上的静电，静电释放时间短，小于In秒，电容值小，典型值为0.8pF，漏电流低，小于I μΑ等，图2表现了 ESD瞬态电压抑制器SESD在工作状态时电压与电流的关系，其中，Vf表示ESD瞬态电压抑制器在IF电流下的正向工作电压，V+表示ESD瞬态电压抑制器开始正向导通工作时的电压，对应的工作电流为I +，Vb表示ESD瞬态电压抑制器开始被反向击穿时的电压，此时ESD瞬态电压抑制器的电流大小为IB，Vc表示ESD瞬态电压抑制器在反向工作电流I c下的反向电压；第一二极管Dl与第二二极管D2可采用片式二极管，正向导通电压为0.6?0.8V，结电容典型值为6pF ;电阻R可采用阻值为100欧姆的片式电阻。
[0009]结合图3所示，使用时，将静电泄放电路的输出端连接微波固态控制电路A的电压控制端Al，TTL输入信号进入静电泄放电路的输入端，以此类推，微波固态控制电路A的每个电压控制端均分别连接结构相同的静电泄放电路，各路TTL输入信号按照时序逻辑关系，分别进入相对应的静电泄放电路输入端。
[0010]当静电泄放电路的输入端引入正向静电时，第二二极管D2正向导通、ESD瞬态电压抑制器SESD被反向击穿，静电迅速通过第二二极管D2和ESD瞬态电压抑制器SESD流向地端，而不通过电阻R流入到微波固态控制电路A，此时，电阻R输入端的电压为第二二极管D2的正向电压压降V+和ESD瞬态电压抑制器SESD上的反向击穿电压V 降之和，即V ++VB；当静电泄放电路的输入端引入负向静电时，第一二极管Dl正向导通，静电迅速通过第一二极管Dl流向地端，此时，电阻R输入端的电压为第一二极管Dl的正向电压压降V+的负值，即_V+。因此，本发明给出的静电泄放电路，对控制电路电压控制端随机引入的静电，可迅速把静电钳置在_V+?V++VB的范围之内，根据本实施例选取的器件，钳置电压范围为-0.8?7.8V;结合图4所示，高于V++VB或低于-V +的静电，进入静电泄放电路的输入端时，该静电泄放电路就会启动工作，超出钳置电压范围的静电就会被迅速泄放到地端，不会通过电阻流入到微波固态控制电路的电压控制端，由于流入到微波固态控制电路电压端的电压不会高于7.8V，小于电压控制端抗70V静电电压的数值，从而避免静电引起微波固态控制电路的损伤；而TTL输入信号为OV或5V时，信号的大小在静电泄放电路所钳置的范围之内，此类信号经过静电泄放电路时，静电泄放电路不工作，信号经由电阻传给微波固态控制电路电压控制端，来实现TTL输入信号对微波固态控制电路工作状态的控制。另外，静电泄放电路在非工作状态时，呈现出电容特性，相串联的第二二极管D2和ESD瞬态电压抑制器SESD的电容，串联后的电容再同第一二极管Dl的电容相并联即为总电容，以本实施例选用的器件而言，静电泄放电路在非工作状态下，呈现出总电容大小约为6.7 pF，在几百KHz级TTL输入信号流经时，TTL方波信号的上升、下降沿不会出现失真现象，这样就保证了经过静电泄放电路传输到微波固态控制电路电压控制端TTL动态信号的完整性。
[0011]自然界中，静电处处存在，随时随地都有可能对器件造成损伤，在微波混合集成时，为完成某特定电学功能的器件之间电学连接是通过焊接或引线键合等组装方法来实现的。本发明的静电泄放电路就是为了用于泄放自然界中随机引入的静电，避免与之相接的抗静电能力相对较弱的微波固态控制电路电压控制端口免受冲击而引起器件失效，因此，静电泄放电路与微波固态控制电路电压控制端口之间混合集成时的电学连接顺序就显得非常重要。微波固态控制电路在组装或焊接过程中，在未与静电泄放电路进行电学连接之前，微波固态控制电路应该尽量避免与能产生静电的一切介质相接触。在具体装配时，首先将本静电泄放电路按照图1所示的电学原理图进行电学连接，再把抗静电能力较弱的微波固态控制电路固定在微波混合集成电路中的相应位置，此时，微波固态控制电路的端口应避免与可能产生静电的一切介质接触；接着，把静电泄放电路的地端同微波混合集成电路中功能模块的总地线相连，并保持与外界大地可靠接触，这时把静电泄放电路的输入端同TTL输入信号端进行焊接或引线键合；最后，再把静电泄放电路输出端同微波固态控制电路的电压控制端进行焊接或引线键合。若静电泄放电路输出端与微波固态控制电路的电压控制端是通过引线键合的方式来完成电学连接时，则第一键合点为静电泄放电路的输出端，第二键合点为微波固态控制电路的电压控制端；按照上述焊接或引线键合的组装方法，对所有的静电泄放电路输出端与微波固态控制电路其它相对应的电压控制端进行焊接或引线键合，直至微波控制电路电压控制端口混合集成装配完成。
[0012]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种用于微波固态控制电路电压控制端的静电泄放电路，其特征在于，所述静电泄放电路包括ESD瞬态电压抑制器、第一二极管、第二二极管与电阻；第一二极管的负极作为所述静电泄放电路的输入端；所述ESD瞬态电压抑制器的负极与第二二极管的负极相连，ESD瞬态电压抑制器的正极与第一二极管的正极相连后接地；第二二极管的正极分别连接第一二极管的负极与电阻的一端，电阻的另一端作为所述静电泄放电路的输出端；所述静电泄放电路的输出端连接微波固态控制电路电压控制端。
【专利摘要】本发明公开一种用于微波固态控制电路电压控制端的静电泄放电路，包括ESD瞬态电压抑制器、第一二极管、第二二极管与电阻；第一二极管的负极作为所述静电泄放电路的输入端；所述ESD瞬态电压抑制器的负极与第二二极管的负极相连，ESD瞬态电压抑制器的正极与第一二极管的正极相连后接地；第二二极管的正极分别连接第一二极管的负极与电阻的一端，电阻的另一端作为所述静电泄放电路的输出端；所述静电泄放电路的输出端连接微波固态控制电路电压控制端；本静电泄放电路能迅速把静电钳置在-0.8V～7.8V之间，从而对微波固态控制电路电压控制端起到保护的作用，另外本泄放电路在非工作状态下，表现为小电容，并联在控制端与地端，避免TTL输入信号的完整性受到影响。
【IPC分类】H02H9/04
【公开号】CN105186481
【申请号】CN201510664537
【发明人】潘结斌, 陈计学, 姜楠
【申请人】华东光电集成器件研究所
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月14日