靜電保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種靜電保護(hù)電路，包括：第一級(jí)電源保護(hù)的高端通過第五反相二極管與第三輸入輸出管腳相連，其低端與第二級(jí)電源保護(hù)的高端相連，并通過第一反相二極管與第一輸入輸出管腳相連；第二級(jí)電源保護(hù)的低端與第三級(jí)電源保護(hù)的高端相連，并通過第三反相二極管第二輸入輸出管腳；第三級(jí)電源保護(hù)的低端接地；發(fā)明適用CMOS工藝上多種電壓應(yīng)用下各輸入輸出IO之間的靜電保護(hù)，使用同一電源保護(hù)結(jié)構(gòu)，即能滿足不同電壓之間的靜電防護(hù)需求。
【專利說明】靜電保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種靜電保護(hù)電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 在互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體工藝的芯片上，通常會(huì)存在不同電壓應(yīng)用的輸入輸出 管腳，通常是各自電源到地之間有對(duì)應(yīng)唯一的電源保護(hù)器件。這樣的設(shè)計(jì)需要多種電壓的 電源保護(hù)器件，而且相互之間無法靈活組合。例如圖1所示電路結(jié)構(gòu)，這種電路在無法提供 不同電壓之間的靜電保護(hù)，并且靜電保護(hù)管開啟電壓較高，器件泄放電流能力有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能滿足不同電壓之間靜電防護(hù)需求的靜電 保護(hù)電路。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的靜電保護(hù)電路，包括：第一級(jí)電源保護(hù)HL1的高端 通過第五反相二極管D5與第三輸入輸出管腳PAD3相連，其低端與第二級(jí)電源保護(hù)HL2的 高端相連，并通過第一反相二極管D1與第一輸入輸出管腳PAD1相連；
[0005] 第二級(jí)電源保護(hù)HL2的低端與第三級(jí)電源保護(hù)HL3的高端相連，并通過第三反相 二極管D3第二輸入輸出管腳PAD2 ;
[0006] 第三級(jí)電源保護(hù)HL3的低端接地；
[0007] 第一輸入輸出管腳PAD1為電壓需求最高的管腳，通過第二反相二極管D2接地；
[0008] 第二輸入輸出管腳PAD2為電壓需求最低的管腳，通過第四反相二極管D4接地；
[0009] 第三輸入輸出管腳PAD3為電壓需求位于第一輸入輸出管腳PAD1和第二輸入輸出 管腳（PAD2)的管腳，通過串聯(lián)的第六反相二極管D6和第七反相二極管D7接地；
[0010] 第一至第三級(jí)電源保護(hù)HL1-HL3的靜電防護(hù)能力相同，抗擊穿電壓不同；第三級(jí) 電源保護(hù)HL3的反向開啟電壓高于第二輸入輸出管腳PAD2的工作電壓，低于第二輸入輸出 管腳PAD2的內(nèi)部電路失效電壓；第二級(jí)電源保護(hù)HL2的反向開啟電壓與第一級(jí)之和高于第 一輸入輸出管腳PAD1的工作電壓，低于第一輸入輸出管腳PAD1的內(nèi)部電路失效電壓；第一 級(jí)電源保護(hù)HL1的反向開啟電壓與第一，第二級(jí)的反向開啟電壓之和高于第三輸入輸出管 腳PAD3的工作電壓，低于第三輸入輸出管腳PAD3的內(nèi)部電路失效電壓；
[0011] 所述第一至第三級(jí)電源保護(hù)HL1-HL3采用PM0S管P1-P3。
[0012] 本發(fā)明適用CMOS工藝上多種電壓應(yīng)用下各輸入輸出10之間的靜電保護(hù)，使用同 一電源保護(hù)結(jié)構(gòu)，即能滿足不同電壓之間的靜電防護(hù)需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
[0014] 圖1是一種現(xiàn)有多電源保護(hù)電路結(jié)構(gòu)。
[0015] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖。
[0016] 附圖標(biāo)記說明
[0017] HL1-HL3是第一至第三級(jí)電源保護(hù)；
[0018] PAD1-PAD3是第一至第三輸入輸出管腳相連；
[0019] D1-D7是第一至第七反相二極管；
[0020] P1-P3 是 PM0S 管

【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖2所示，本發(fā)明的一實(shí)施例包括：第一級(jí)電源保護(hù)HL1 (P1)的高端通過反相 二極管D5與第三輸入輸出管腳PAD3相連，其低端與第二級(jí)電源保護(hù)HL2(P2)的高端相連， 并通過第一反相二極管D1與第一輸入輸出管腳PAD1相連；
[0022] 第二級(jí)電源保護(hù)HL2 (P2)的低端與第三級(jí)電源保護(hù)HL3的高端相連，并通過第三 反相二極管D3第二電壓輸入輸出管腳PAD2 ;
[0023] 第三級(jí)電源保護(hù)HL3 (P3)的低端接地；
[0024] 第一輸入輸出管腳PAD1為電壓需求最高的管腳，通過第二反相二極管D2接地；
[0025] 第二輸入輸出管腳PAD2為電壓需求最低的管腳，通過第四反相二極管D4接地；
[0026] 第三輸入輸出管腳PAD3為電壓需求位于第一輸入輸出管腳PAD1和第二輸入輸出 管腳PAD2的管腳，通過串聯(lián)的第六反相二極管D6和第七反相二極管D7接地；
[0027] 第一至第三級(jí)電源保護(hù)HL1-HL3的靜電防護(hù)能力相同，抗擊穿電壓不同；第三級(jí) 電源保護(hù)HL3的反向開啟電壓高于第二輸入輸出管腳PAD2的工作電壓，低于第二輸入輸出 管腳（PAD2)的內(nèi)部電路失效電壓；第二級(jí)電源保護(hù)HL2的反向開啟電壓與第一級(jí)之和高于 第一輸入輸出管腳PAD1的工作電壓，低于第一輸入輸出管腳PAD1的內(nèi)部電路失效電壓；第 一級(jí)電源保護(hù)HL1的反向開啟電壓與第一，第二級(jí)的反向開啟電壓之和高于第三輸入輸出 管腳PAD3的工作電壓，低于第三輸入輸出管腳PAD3的內(nèi)部電路失效電壓。
[0028] 例如，PAD3為電壓需求最高的輸入輸出管腳(如40V)，PAD2為電壓需求最低的輸 入輸出管腳（如5V)，PAD1的電壓需求位于PAD3和PAD2之間（如12V);當(dāng)有靜電從PAD3 進(jìn)入，對(duì)PAD2進(jìn)行放電時(shí)，PAD3與第一級(jí)電源保護(hù)相連的二極管處于正偏導(dǎo)通，第一、第二 和第三級(jí)電源保護(hù)處于反偏擊穿導(dǎo)通狀態(tài)，通過地與連接PAD2的二極管正偏導(dǎo)通將靜電 泄放。
[0029] 而當(dāng)靜電從PAD2進(jìn)入，對(duì)PAD1進(jìn)行放電時(shí)，PAD2與第三級(jí)電源保護(hù)相連的二極 管處于正偏導(dǎo)通，第三級(jí)電源保護(hù)處于反偏擊穿導(dǎo)通狀態(tài)，通過地與連接PAD1的二極管正 偏導(dǎo)通將靜電泄放。
[0030] 而正常工作時(shí)，第一級(jí)、第二級(jí)、第三級(jí)電源保護(hù)以及各靜電保護(hù)二極管均處于反 偏狀態(tài)，不會(huì)導(dǎo)通，因此不會(huì)影響電路正常工作。
[0031] 以上通過【具體實(shí)施方式】和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì) 本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改 進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種靜電保護(hù)電路，其特征是，包括： 第一級(jí)電源保護(hù)（HL1)的高端通過第五反相二極管（D5)與第三輸入輸出管腳（PAD3) 相連，其低端與第二級(jí)電源保護(hù)（HL2)的高端相連，并通過第一反相二極管（D1)與第一輸 入輸出管腳（PAD1)相連； 第二級(jí)電源保護(hù)（HL2)的低端與第三級(jí)電源保護(hù)（HL3)的高端相連，并通過第三反相 二極管（D3)第二輸入輸出管腳（PAD2); 第三級(jí)電源保護(hù)（HL3)的低端接地； 第一輸入輸出管腳（PAD1)為電壓需求最高的管腳，通過第二反相二極管（D2)接地； 第二輸入輸出管腳（PAD2)為電壓需求最低的管腳，通過第四反相二極管（D4)接地； 第三輸入輸出管腳（PAD3)為電壓需求位于第一輸入輸出管腳（PAD1)和第二輸入輸出 管腳（PAD2)的管腳，通過串聯(lián)的第六反相二極管（D6)和第七反相二極管（D7)接地； 第一至第三級(jí)電源保護(hù)（HL1-HL3)的靜電防護(hù)能力相同，抗擊穿電壓不同；第三級(jí)電 源保護(hù)（HL3)的反向開啟電壓高于第二輸入輸出管腳（PAD2)的工作電壓，低于第二輸入輸 出管腳（PAD2)的內(nèi)部電路失效電壓；第二級(jí)電源保護(hù)（HL2)的反向開啟電壓與第一級(jí)之和 高于第一輸入輸出管腳（PAD1)的工作電壓，低于第一輸入輸出管腳（PAD1)的內(nèi)部電路失 效電壓；第一級(jí)電源保護(hù)（HL1)的反向開啟電壓與第一，第二級(jí)的反向開啟電壓之和高于 第三輸入輸出管腳（PAD3)的工作電壓，低于第三輸入輸出管腳（PAD3)的內(nèi)部電路失效電 壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的靜電保護(hù)電路，其特征是：所述第一至第三級(jí)電源保護(hù) (HL1-HL3)采用 PMOS 管（P1-P3)。
【文檔編號(hào)】H01L27/02GK104157642SQ201310178393
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月15日
【發(fā)明者】蘇慶, 鄧樟鵬, 苗彬彬, 張強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司