专利名称：用于电子电路中的静电放电保护的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于电子电路中的静电放电保护的系统和方法。
图1是电子电路100的传统示意图，该电路具有典型的ESD保护装置，该保护装置能用来保护元件免受可能由ESD造成的过电流电平的损害。在图1中，受保护的元件110可包括受保护节点130和用来为电子电路实现部分ESD保护配置的电流分流节点131。该受保护节点通常可以是可能承受外部ESD的、诸如天线或电池接线端的暴露的信号节点。从而，在受保护节点130和电流分流节点131之间也电耦合了ESD保护装置120，以便在可能源于ESD的高电平瞬变电流出现时提供电流分流路径。
通常，根据设计，当受保护节点130处出现低电压、低电流、稳态信号时，ESD保护装置120呈开路状态。相反地，根据设计，当受保护节点130处出现高电压、高电流、瞬变信号时，ESD保护装置120呈短路状态。这样，当运行正常时，受保护节点130处的信号将以正常的方式进行传播，仿佛ESD保护装置120不是整个电路100的一部分。然而，当信号超过某一阈值(电压或电流)时，ESD保护装置120便被“启动”，并将高电平的瞬变信号通过电流分流节点131从受保护节点110处转移，并最终到达电路100中能够处理该过量瞬变信号的点，如地或电池。
例如，ESD事件可造成高电平的瞬变电压(通常高达16KV)，该电压将最终损坏受保护元件110。然而，由上述16KV的ESD在受保护节点130处引发的电流触发了ESD保护装置120，从而将高电流通过ESD保护装置120移至通常为接地点的电流分流节点131。从而，在不安全的电流有机会对受保护元件110造成损害之前已经被耗散。
在本领域中，公知各种类型的ESD保护装置120。这样的装置的例子包括到地的二极管箝位电路、到电池的二极管箝位电路和各种利用电阻器-二极管箝位电路与有源铁心-分流箝位电路的ESD保护网络。然而，在每个这样的例子中，由于上述元件(即二极管、电阻器等等)的本身特性，因而将这些ESD保护装置制造成集成电路(IC)的一部分，并要求用大量的管芯面积来予以实现。当IC中仅为此保留有限空间时，管芯面积将成为一个重要问题，而由于在IC中缺乏足够的可用空间，ESD保护配置将会受到影响。此外，通常仅在IC的上表面实现这些ESD装置，从而，需要大量的信号通路用于最优ESD保护。
在另一种过去的解决方案中，可以将上述的ESD保护装置以表面安装技术(SMT)装置的形式予以实施。即，将这些ESD保护装置的实现安装到PCB，且这些装置的实现需要通过PCB上的引出线或焊盘来与PCB上的其他元件进行对接。然而，PCB空间再次成为一个重要问题，因为每个额外的SMT装置需要至少一条引出线或焊盘来将电信号送往PCB或从PCB接收电信号。此外，由于SMT装置所需的片外芯片的额外空间的缘故，SMT装置更加昂贵并增加了包裹PCB的包装的尺寸。而且，PCB中的信号路由也仍然是一个问题。
在另一种过去的解决方案中，可通过沿PCB制造的“衬垫层”实现ESD保护配置。该衬垫层为各个信号点之间的ESD电流提供了矩阵连接形式的路径以及各自的接地路径、电池路径或其他信号路径。然而，由于进行传递的信号使用了该衬垫层的两个导电层，因而该具有两个导电层的衬垫层必须严格用于ESD保护。因而，不仅需将额外的层完全用于ESD保护，而且，该层也不能用于其他目的，如电池信号或地信号的路由。而且，用于ESD电流的路由路径也变得更长，从而，比所希望的路径更具电感性和电阻性。
上述的每个过去的解决方案均要求弥足珍贵的板或管芯空间中的额外面积，从而，它们并不是为PCB和相关的电气元件提供ESD保护的好方法。而且，上述的每个解决方案的路由路径比所希望的路径更长，这增加了放电路径的复杂性、电阻和电感。此外，更长的路由路径、增加的板或管芯空间以及额外的层均增加了产品设计和制造的成本。因此，希望给出具有更短的ESD电流放电路径的更为优化的解决方案。
发明内容
本发明的一个实施例针对用于保护电子元件免受静电放电损害的电子电路。PCB或IC可包括静电放电保护层，该保护层具有由半导体介质层分隔的第一和第二导电层。而且，上述PCB或IC可包括电耦合到上述第一导电层的受保护节点和电耦合到上述第二导电层的电流分流节点，使得受保护节点处的处于阈值量之下的信号通过受保护节点在正常的工作路径上传播，而受保护节点处的超过阈值量的信号被转移并通过上述半导体介质层传播到电流分流路径中的电流分流节点。以这种方式，可以将PCB或IC的现有的层既用于ESD保护又用于其他功能，例如，根据层的预期用途，通过将层的特定部分隔离，可以将上述层用作地平面(ground plane)或电池平面(batteryplane)。
由于一些原因，利用PCB或IC中的现有层来实现ESD保护配置是有利的。其中一个原因是，不必仅为提供ESD保护的目的而制造额外的层。而且，信号路由和信号路径也较为简单和易懂，因为，通常地平面或电池平面遍布于PCB或IC的所有区域。结果，PCB或IC的线路变得较为简单，而这导致在设计和制造方面耗费的劳动更少，并导致了更小的PCB和/或IC。而这些优点又导致PCB和/或IC的制造和设计更加便宜。取决于该ESD配置的特定路由，由于半导体介质材料的性质和其接近于若干地节点，可在PCB或IC内实现更为可靠的耗散区。最后，通过不让所需的任何SMT装置成为ESD保护配置的一部分，可以节约空间和金钱。
通过参考结合附图的以下详细说明，可以更好地理解本发明的前述几个方面和所附的优点，附图中图1是电子电路的传统示意图，该电子电路具有典型的ESD保护装置，该装置可用于保护元件免受可能由ESD产生的过电流电平的损害；图2是根据本发明的一个实施例的PCB的剖面图，该PCB用于将静电放电信号从电子元件之类的装置处转移；图3是根据本发明的另一个实施例的PCB的剖面图，它示出了信号节点和地节点之间的分流的ESD信号路径；图4是根据本发明的另一个实施例的PCB的剖面图，它示出了信号节点和电池节点之间的分流的ESD信号路径；图5是根据本发明的另一个实施例的PCB或IC的剖面图，它示出了处于第一节点和第二节点之间的第一级和第二级分流的ESD信号路径；图6是根据本发明的另一个实施例的PCB的剖面图，它示出了处于第一节点和第二节点之间的第一级和第二级分流的ESD信号路径，其中，第二级分流的ESD信号路径包括SMT装置；和图7是根据本发明的一个实施例的电子系统的框图，该系统包括受保护的电子元件和PCB或IC，且上述PCB或IC具有将ESD信号从受保护电路上转移的结构。
具体实施例方式
给出了以下讨论，以使本领域技术人员能制造和使用本发明。在不背离本发明的精神和范围的情况下，可将此处说明的一般原则用于不同于以上详细说明的例子的实施例和应用。本发明不是要限于所描述的实施例，而是本发明应当处于与此处公开或建议的原理和特征一致的最宽范围内。
图2是根据本发明的一个实施例的PCB 200的剖面图，该PCB200用于将静电放电信号从电子元件之类的装置处转移。典型的PCB200可包括几个层210，可将这几个层制造成实现通往、来自和穿过上述PCB的各种互连结构和信号路径。在图2的实施例中，示出具有6个不同的导电平面层210a-210f的PCB 200。在本公开中，从顶部开始，将这些层210a-210f简单地以层1-6命名。本领域技术人员懂得，可以在具有更多或更少层的PCB中实施本发明，并且，示出6个层210a-210f的实施例绝不是对本发明的限制。
在该实施例中，可以将层3 210c和层4 210d制造成在它们之间具有半导体介质212。半导体介质212可以是基于聚合物的组成或聚合物解决方案，且将这些组成或方案设计成具有能提供ESD保护功能的特定的电特性。配制半导体介质212，使其对高电平瞬变信号敏感，使得ESD浪涌事件或其他类似的瞬变干扰激发半导体介质212的导电属性。当未遭遇ESD事件时，半导体介质212保持不导电。总体上，可将层3 210c，层4 210d和半导体介质212称为ESD保护装置层215。
在ESD保护装置层215中可具有若干工作区，如工作区245，在该区中层3 210c和层4 210d重叠。工作区245可让高电流瞬变信号通过，但阻塞低电平稳态信号。每个工作区245用作受保护节点240和电流分流节点241之间的ESD保护装置。
在图2的实施例中，除了ESD保护装置层215，PCB 200还包括第一层210a，层210a包括两个可用来将电子元件(未示出)电耦合到PCB 200的信号节点220和221。从而，根据本实例，可以合作使用第一信号节点220和第二信号节点221来接口分离的元件。以这种方式，通过PCB 200可将信号传递到上述元件并接收来自该元件的信号。
每个信号节点220和221可通过各自的导通孔230和231连接到每个层210a-210f。从而，通过第一导通孔230，可将第一信号节点220处的信号传递到任何其他层210a-210f。同样地，通过第二导通孔231可将第二信号节点221处的信号传递到任何其他层210a-210f。结果，可以为信号节点220和221中任一节点处的任一信号提供到达如图2所示的ESD保护装置层215的路由路径，或是根据特定应用的需要，提供到达任何其他层的路由路径。
例如，将第一信号节点220电耦合到第一导通孔230，而该导通孔提供了到每个层210a-210f的电耦合。然而，仅制造了一个另外的层(层3 210c)来将信号运送到超出导通孔230的位置。从而，如图所示，任何第一信号节点220处的信号也将出现在层3 210c上的受保护节点处。如果该信号是正常信号(即不是高电流瞬变信号)，则该信号不通过工作区245进行传播。然而，如果该信号是高电流瞬变信号，则该信号通过工作区245到达电流分流节点241。然后，该高电流瞬变信号将到达第二导通孔231并最终到达第二信号节点221。第二信号节点221通常是能处理高电流瞬变信号的电路节点，如接地端子等等。在下面的图3中示出了从信号引脚到地的ESD保护配置的具体实例。然而，对图2中的该实例来说，示出了信号引脚到信号引脚的ESD保护配置，该配置具有将高电流瞬变信号在连接于信号节点220和221之间的电子元件周围进行分流的功能。
由于在制造过程中可以将每个层的不同部分隔离，因而也可以制造层3 210c和层4 210d用于双重用途。即，在一个部分中，可以用隔离的信号路径来给来自受保护节点(即工作区245)的分流路径定路线。然而，每一层的其他部分可用作地平面或电源平面，以将这些经常使用的信号传递到PCB 200中的许多其他点。从而，如图2所示，可以将包含受保护节点240的层3 210c的那个部分与层3 210c的任何其他部分隔离。结果，层3 210c的其他区域(未示出)也可用来传递来自电池(未示出)的电池信号。同样地，可以将包含电流分流节点241的层4 210d的那个部分与层4 210d的任何其他部分隔离。结果，层4 210d的其他区域(未示出)也可用来给耦合到地的地节点(未示出)定路线。以这种方式，通常仅分别用作电池平面和地平面的层3 210c和层4 210d也可用作具有ESD保护配置的工作区245的ESD装置。
因为一些原因，利用PCB 200中的现有层来实现ESD保护配置是有利的。其中一个原因是，不必仅为提供ESD保护的目的来制造额外的层。而且，信号路由和信号路径也较为简单和易懂，因为，通常地平面(如层4 210d)或电源平面(如层3 210c)遍布于PCB 200的所有区域。结果，PCB的电路变得较为简单，而这导致在设计和制造方面耗费的劳动更少，并导致更小的PCB 200。而这些优点又导致PCB的制造和设计更加便宜。取决于该ESD配置的特定路由，由于半导体介质材料212的属性和其接近于若干地节点，可在PCB内实现更为可靠的耗散区。最后，通过不让任何所需的SMT装置成为ESD保护配置的一部分，可以节约空间和金钱。
使用图2所示的例子，可以使用图2中的基本工作区路由模型来设计整个ESD保护配置。通过提供从每个信号节点(如信号节点220和221)到ESD保护层215的路由路径，使得高电流瞬变信号可通过半导体介质层212的工作区245到达电流分流节点241，可以有效率地并有力地保护每种可能的引脚组合免受ESD的损害。信号节点220和221可代表任何信号引脚、接地端子、电池接线端、天线接线端等等。从而，可以在电子电路(整个电路可能在同一块板上)中的任两个节点之间实现ESD保护。图3-6示出了各种保护配置和方法的各种实例，这些配置和方法可以是在PCB(如PCB 200)中实现的整体ESD保护配置的一部分。
图3是根据本发明的另一个实施例的PCB 300的剖面图，它示出了处于信号节点和地节点之间的ESD保护配置。如之前一样，典型的PCB 300可包括几个层310a-310f，可将这几个层制造成实现通往、来自和穿过PCB 300的各种互连结构和信号路径。在图3的实施例中，示出PCB 300具有六个不同的导电平面层310a-310f。如之前的实施例中一样，可将层3 310c和层4 310d制造成在它们之间具有半导体介质312。总体上，可将层3 310c、层4 310d和半导体介质312称为ESD保护装置层315。
在ESD保护装置层315中可具有几个工作区，如工作区345，在该区中层3 310c和层4 310d重叠。如前所述，工作区345可让高电流瞬变信号通过，但阻塞低电平稳态信号。每个工作区345用作受保护节点340和电流分流节点341之间的ESD保护装置。
在图3的实施例中，除了ESD保护装置层315，PCB 300还包括第一层310a，层310a包括可用来将电子元件(未示出)电耦合到PCB300的信号节点320。通过导通孔330，可以将信号节点320连接到每个层310a-310f。从而，通过第一导通孔330，可将第一信号节点320处的信号传递到任何其他层310a-310f。结果，可以为信号节点320处的信号提供到达如图3所示的ESD保护层315的路由路径，或是根据特定应用的需要，提供到达任何其他层310a-310f的路由路径。
而且，图3示出了可分别耦合到电池和地(均未示出)的电池导通孔331和地导通孔332。让层310a-310f中的任一层均具有分别用于电池和接地端子的导通孔331和332，则为这些平面其中之一提供了将其作为工作区345的参考平面的大量机会。从图3中可看出，电流分流节点341电耦合到地导通孔332，从而为将高电流瞬变信号耗散到接地端子提供了电流分流路径。从而，在信号节点320和地332之间实现了电流分流路径，且该路径提供了PCB 300以及通常电子电路中的这两点之间的ESD保护。
类似地，图4是根据本发明的另一个实施例的PCB的剖面图，它示出了信号节点和电池节点之间的ESD保护配置。如之前一样，典型的PCB 400可包括几个层410a-410f，可将这几个层制造成实现通往、来自和穿过PCB 400的各种互连结构和信号路径。在图4的实施例中，示出PCB 400具有六个不同的导电平面层410a-410f。如之前的实施例中一样，可将层3 410c和层4 410d制造成在它们之间具有半导体介质412。总体上，可将层3 410c、层4 410d和半导体介质412称为ESD保护装置层415。
在ESD保护装置层415中可具有几个工作区，如工作区445，在该区中层3 410c和层4 410d重叠。如前所述，工作区445可让高电流瞬变信号通过，但阻塞低电平稳态信号。每个工作区445用作受保护节点440和电流分流节点441之间的ESD保护装置。
在图4的实施例中，除了ESD保护装置层415，PCB 400还包括第一层410a，层410a包括可用来将电子元件(未示出)电耦合到PCB400的信号节点420。通过导通孔430，可以将信号节点420连接到每个层410a-410f。从而，通过第一导通孔430，可将第一信号节点420处的信号传递到任何其他层410a-410f。结果，可以为信号节点420处的信号提供到达如图4所示的ESD保护层415的路由路径，或是根据特定应用的需要，提供到达任何其他层410a-410f的路由路径。
而且，图4示出了可耦合到电池的电池导通孔431。让层410a-410f中的任一层均具有电池导通孔431，这样便为电池平面提供了将其作为工作区445的参考平面的大量机会。从图4中可看出，电流分流节点441电耦合到电池导通孔431，从而为将高电流瞬变信号耗散到电池提供了电流分流路径。从而，在信号节点420和电池431之间实现了电流分流路径，且该路径提供了PCB 400以及通常电子电路中的这两点之间的ESD保护。
使用电池平面、地平面和其他信号节点，可将PCB或通常电子电路中几乎任意两个信号点的组合包括在ESD保护配置中，以提供通过工作区的分流路径。将提供通过工作区的单一路由路径称为第一级ESD保护路径。更为精细的ESD保护配置可为几种(即使不是全部)可能的信号节点组合提供第二级ESD保护。图5和图6示出了两级ESD保护配置的两个例子。
图5是根据本发明的另一个实施例的PCB 500的剖面图，它示出了处于第一节点和第二节点之间的第一级和第二级ESD保护配置。如以下进一步所述的一样，图5所示的实施例也可以是IC 500。在PCB 500的实施例中，对于可能存在于信号节点/导通孔530处的高电平瞬变信号，存在两条独立的电流分流路径。结果，可以通过这两条不同的分流路径来转移和耗散高电平电流，而这便为PCB 500提供了第二层ESD保护。
在实现两级ESD保护配置时，PCB(如PCB 500)可包括两个而不是如前所述的一个ESD保护层。从图中可看出，图5中的PCB 500仍包括六个层510a-510f，然而，层1 510a、层2 510b和第一半导体介质装置层512a形成了第一ESD保护层515，且层5510e、层6510f和第一半导体介质层512b形成了第二ESD保护装置层516。这样，便具有了更多的ESD路由选择，并且，也可以更有效地实现两级ESD路径。然而，对于实现两级ESD保护配置，虽然提供更有效路由选择的两个ESD保护层515和516却不一定是必需的，如下面关于图6所示。
图5所示的实施例示出了用于一个信号节点530的分流/串联/分流两级ESD保护。例如，在信号导通孔530处可能由ESD引发高电平瞬变电流。一部分引发的电流将转移到第一受保护节点540(通过隔直流电容器550，该电容器用于部分地吸收ESD的能量并隔离保护的两级，从而增加它们的组合有效性)并最终通过第一工作区545到达电耦合到地导通孔532的第一电流分流节点541。类似地，一部分引发的电流将转移到第二受保护节点560并最终通过第二工作区565到达同样电耦合到地导通孔532的第二电流分流节点561。从而，高电平瞬变电流被成比例地沿两条电流分流路径进行拆分，并最终耗散在地处或到达电池。
在另一个实施例中，在制造IC期间，可在内有一个或多个ESD保护层的IC中实施本发明。一般而言，本发明关于PCB的上述方面同样适用于在IC中实现的实施例。本领域技术人员懂得，由于几个概念同样适用于PCB和IC两种实施形式，因此，根据本发明形成的ESD保护配置可在PCB或IC中实现。这样，也可将图5的PCB 500描述成IC 500。
从而，与所描述的PCB实施例类似，图5中的IC 500可包括两个层，其中，层1 510a、层2 510b和第一半导体介质装置层512a形成第一ESD保护层515。形成附加ESD保护层的交替的导体和半导体材料的附加层也是可能的。如之前的例子一样，可具有更多的ESD路由选择，且可采用更有效的方式实现多级ESD路径。
尽管在通常情况下层515和516并不位于管芯的上部和下部，但仍可将这些ESD保护层515和516中的任一个制成IC 500的一部分。从而，在制造过程中，可在制造过程的最后一步中制造单个的ESD保护层(如层515)。而且，本领域技术人员懂得，尽管图5示出层510a-510f为对称，但是，也可根据IC的应用将PCB的各层制成最佳的轮廓。从而，尽管在PCB中希望有图5中的对称属性，但是在IC实施例中的情形却不一定如此。
如上面简要提到的，图6是根据本发明另一个实施例的PCB 600的剖面图，它示出了处于第一节点和第二节点之间的第一级和第二级ESD保护配置，其中，第二级包括SMT装置。在这个实施例中，PCB 600也包括六个层610a-610f，并包括一个ESD保护层615，该保护层由层3 610c、层4 610d和半导体介质层612组成。
图6所示的实施例示出了用于一个信号节点620的分流/串联/分流两级ESD保护。例如，在信号节点620处可能由ESD引发高电平瞬变电流。一部分引发的电流将转移至第一受保护节点640(通过隔直流电容器650)，一部分电流通过第一装置645并受到衰减，直流电平被电容器650阻塞，剩余的电流则通过第二装置651到达节点632，并最终通过第一工作区645到达电耦合到地导通孔632的第一电流分流节点641。类似地，一部分引发的电流转移到SMT ESD装置，该装置最终也将电流转移到地632。从而，高电平瞬变电流又一次被成比例地沿两条电流分流路径进行拆分，并最终在地632处耗散。
图7是根据本发明的一个实施例的电子系统700的框图，该系统包括受保护的电子元件和PCB/IC，上述PCB/IC具有将ESD信号从受保护电路转移出去的配置。可制造PCB/IC来为一个或多个敏感元件实现ESD保护。例如，图7所示的电子系统示出了电耦合到三个受保护元件710-712的PCB/IC 701。在本实例中，第一受保护电子元件710耦合到接地端子720和第一信号节点721。对于该第一电子元件710，可以实现与上面图3所示类似的ESD路由路径，以保护第一电子元件710免受高电平瞬变电流的损害。
类似地，图7所示的电子系统也示出了通过第一信号节点721和第二信号节点722电耦合到第二受保护电子元件711的PCB/IC701。对于第二电子元件711，可以实现与上面图2所示类似的ESD路由路径，以保护第二电子元件711免受高电平瞬变电流的损害。
同样类似地，图7所示的电子系统示出了通过第二信号节点722和电池接线端723电耦合到第三受保护电子元件712的PCB/IC 701。对于第三电子元件，可以实现与上面图4所示类似的ESD路由路径，以保护第三电子元件712免受高电平瞬变电流的损害。
此外，在板上和板外可为另外的电子元件(未示出)实现另外的ESD路由路径。尽管在图7中示出电子装置710-712处于板外，但是也可以将它们配置在芯片上，同样地，所有ESD电流分流路径也可在板上实现。结果，仅PCB/IC 701的外部接口(如电池和地)参与信号传递。实际上，可以在任何电子系统内使用根据本发明的各个实施例制造的PCB/IC来在该电子系统中的几乎任意两个电气点之间提供实现电流分流路径的ESD保护配置。以下详细说明了这样的电子系统的实例。
在一个实施例中，在射频(RF)PCB应用中，可实现具有根据本发明的各个实施例的ESD保护配置的PCB。这样，可以由ESD配置来保护与RF应用相关的各个电子元件，使得过量的ESD信号从RF电子电路中的敏感电子元件中转移出去。例如，RF放大器对高电平瞬变电流尤为敏感。从而，可以在板上实现RF放大器，或是将其与PCB电耦合，而该PCB包括用于将这些具有潜在危害的ESD电流从所述RF放大器上转移出去的电流分流路径。可使用具有ESD保护配置的PCB进行保护而免受ESD危害的其他元件包括前端模块、双工滤波器、RF点滤波器等等。当然，事实上可以将任何需要进行保护以免受ESD信号损害的应用和根据本发明的各种实施例制造的PCB一起进行实施。
在另一个实施例中，可以在毫米波PCB应用中实现具有根据本发明的各个实施例的ESD保护配置的PCB。这样，便可由ESD配置来保护与毫米波应用相关的各种电子元件，使得过量的ESD信号从毫米波电子电路中的敏感电子元件中转移出去。例如，单片微波集成电路(MMIC)可能对高电平瞬变电流尤其敏感。从而，可以在板上实现MMIC，或是将其与PCB电耦合，而该PCB包括用于将这些具有潜在危害的ESD电流从所述MMIC中转移出去的电流分流路径。
尽管可对本发明进行各种修改并使其具有各种构造，但是，以上仅示出并详细说明了其几个特定的实施例。然而，应当懂得，不期望将本发明局限于公开的这几种具体形式，相反的，目的是要涵盖落在本发明的精神和范围之中的所有修改、其他构造和等同物。
权利要求
1.一种用于保护电子元件免受静电放电损害的电子电路，所述电路包括具有由半导体介质层分隔的第一和第二导电层的静电放电保护层；和电耦合到所述第一导电层的受保护节点和电耦合到所述第二导电层的电流分流节点，使得阈值量以下的所述受保护节点处的信号通过所述受保护节点在正常工作路径上传播，而超出阈值量的所述受保护节点处的信号被转移并通过所述半导体介质层在电流分流路径上传播到所述电流分流节点。
2.如权利要求1所述的电子电路，其中所述受保护节点包括信号节点。
3.如权利要求1所述的电子电路，其中所述电流分流节点包括由以下几种节点组成的组中的至少一种类型的节点信号节点、地节点、电池节点。
4.如权利要求1所述的电子电路，其中所述阈值量包括电压阈值量。
5.如权利要求1所述的电子电路，其中所述阈值量包括电流阈值量。
6.如权利要求1所述的电子电路，还包括多个层，使得所述静电放电层包括一个层，并且在至少一个其它层中设置至少一个受保护节点。
7.如权利要求1所述的电子电路，还包括第二电流分流节点，所述节点是用来进一步耗散超出所述阈值量的信号的第二电流分流路径的一部分，使得超出所述阈值量的信号通过第一和第二电流分流节点成比例地传播。
8.如权利要求7所述的电子电路，其中所述第二电流分流路径包括通过所述半导体介质层的路径。
9.如权利要求7所述的电子电路，其中所述第二电流分流路径包括通过表面安装的静电放电装置的路径。
10.如权利要求1所述的电子电路，设置在集成电路中。
11.如权利要求1所述的电子电路，设置在印刷电路板中。
12.一种用于转移静电放电信号的电子电路，所述电子电路包括保护电路，所述电路包括具有由半导体介质层分隔的第一和第二导电层的静电放电保护层；和电耦合到所述第一导电层的受保护节点和电耦合到所述第二导电层的电流分流节点，使得阈值量以下的所述受保护节点处的信号通过所述受保护节点在正常工作路径上传播，而超出阈值量的所述受保护节点处的信号被转移并通过所述半导体介质层在电流分流路径上传播到所述电流分流节点；和电耦合到所述受保护节点处的保护电路的受保护元件，使得将超过所述阈值量的静电放电信号从所述受保护元件上转移。
13.如权利要求12所述的电子电路，其中所述受保护元件包括毫米波组件。
14.如权利要求12所述的电子电路，其中所述受保护元件包括射频放大器。
15.如权利要求12所述的电子电路，其中所述受保护元件包括双工滤波器。
16.如权利要求12所述的电子电路，其中所述受保护元件包括射频点滤波器。
17.一种用于耗散电子电路中的静电放电信号的方法，所述方法包括检测某节点处的打算送给正常工作路径的信号，所述信号超过了某一阈值量；将所述信号从所述正常工作路径转移至电流分流路径，所述电流分流路径包括半导体介质层和电路分流节点；和耗散电耦合到所述半导体介质层的所述电流分流节点处的信号。
18.如权利要求17所述的方法，还包括将所述信号从所述正常工作路径转移至第二电流分流路径，所述第二电流分流路径包括第二半导体介质层和第二电流分流节点；和耗散电耦合到所述半导体介质层的所述第二电流分流节点处的信号。
19.如权利要求17所述的方法，其中耗散所述电流分流节点处的所述信号包括在地平面中耗散所述信号。
20.如权利要求17所述的方法，其中耗散所述电流分流节点处的所述信号包括在电池平面中耗散所述信号。
全文摘要
公开了一种用于实现保护电子元件免受ESD损害的电子电路的系统和方法。PCB或IC可包括静电放电保护层，该保护层具有由半导体介质层分隔的第一和第二导电层。而且，该PCB/IC可包括耦合到上述第一导电层的受保护节点和电耦合到上述第二导电层的电流分流节点，使得处于阈值量之下的上述受保护节点处的信号通过上述受保护节点在正常工作路径上传播，而上述受保护节点处的超过阈值量的信号被转移至上述半导体介质层而到达电流分流路径中的上述电流分流节点。以这种方式，可以将PCB/IC的现有的各层用于ESD保护和其他功能，例如，根据层的预期用途，通过将层的特定部分隔离，可以将上述层用作地平面或电池平面。
文档编号H05F3/00GK1897785SQ20061008190
公开日2007年1月17日 申请日期2006年5月8日 优先权日2005年5月3日
发明者R·M·帕克赫斯特, R·鲁布斯思, C·贾, J·西克勒 申请人:阿瓦戈科技无线Ip(新加坡)股份有限公司