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一种静电保护电路及芯片的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 17:52:19

本申请涉及芯片,尤其涉及一种静电保护电路及芯片。

背景技术:

1、泄放器件的静电放电(e l ectro stat i c di scharge,esd)保护电路中需要一个esd触发检测电路以检测esd事件并导通泄放器件直至将静电荷泄放到不会损坏电路芯片的程度。esd事件的检测信号上升时间一般远小于静电荷泄放所需的泄放时间,为了保证泄放时间,rc时间常数需要足够大,以保证esd事件期间泄放器件保持开启,但是由于esd检测与泄放共用同一套rc时间常数,时间常数过大意味着esd检测时间被不必要的增加了,容易造成非esd事件误触发esd保护,比如热插拔。例如,一种hbm芯片的电路触发esd事件后,电流信号快速上升到峰值所需时间为2-10ns,泄放时间需要130-170ns,但若在该电路中检测到电流信号在非esd事件时上升时间过快(比如在“热插拔”场景下)例如120ns,则可能被esd触发检测电路误认为esd事件。

2、因此,当前esd保护电路要保证esd事件期间泄放器件保持开启,会延长esd触发检测电路的检测时长,容易误触esd保护。

技术实现思路

1、有鉴于此,本申请实施例提供了一种静电保护电路及芯片,旨在使esd保护电路能在esd事件期间泄放器件保持开启,同时避免非esd事件误触esd保护。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种静电保护电路,连接于第一电压端和地端之间,其特征在于,包括:触发模块、转换模块、反馈模块和泄放器;

3、所述触发模块连接于所述第一电压端和所述地端之间,用于响应于所述第一电压端与地端之间的静电脉冲生成触发信号;

4、所述转换模块的输入端连接所述触发模块的输出端,用于响应于所述触发信号输出控制所述泄放器进行静电泄放的控制信号;

5、所述泄放器连接于所述第一电压端和所述地端之间,所述泄放器的控制端连接所述转换模块的输出端,用于响应于所述控制信号泄放静电;

6、所述反馈模块的输入端连接所述转换模块的输出端,所述反馈模块的输出端连接所述触发模块,用于响应于所述控制信号,控制所述触发模块延长输出所述触发信号的时长。

7、可选的,所述反馈模块包括脉冲触发器和控制子模块;

8、所述脉冲触发器的输入端与所述泄放器的控制端连接,所述脉冲触发器的输出端与所述控制子模块的输入端连接;

9、所述脉冲触发器,用于响应于所述控制信号,在所述控制信号的上升沿生成预设宽度的脉冲输出信号;

10、所述控制子模块,用于响应于所述脉冲输出信号,控制所述触发模块延长输出所述触发信号的时长。

11、可选的,所述触发模块包括第一电容,所述第一电容的第一端通过电阻连接所述第一电压端,第一电容第二端连接所述地端,所述第一电容第一端为所述触发模块的输出端;

12、所述控制子模块包括第一开关,所述第一开关连接于所述第一电容的第一端和所述第一电容的第二端之间,所述第一开关的控制端为所述控制子模块的输入端,所述第一开关,用于响应于所述脉冲输出信号,控制所述第一电容的第一端被短接至所述地端。

13、可选的,所述脉冲触发器包括延时单元和与门,所述延时单元的输入端连接所述转换模块的输出端以及所述与门的第一输入端,所述延时单元的输出端连接所述与门的第二输入端,所述与门的输出端连接所述第一开关的输入端;

14、所述延时单元用于增加所述控制信号的上升沿的宽度。

15、可选的,所述延时单元包括第一延时反相器、第一延时电容、第一反相器和第二反相器,

16、所述第一延时反相器的输入端为所述延时单元的输入端,所述第一延时反相器的输出端连接所述第一延时电容的第一端和所述第一反相器的输入端,所述第一反向器的输出端连接所述第二反向器的输入端,所述第一延时电容的第二端连接地端,所述第二反相器的输出端为所述第一延时单元的输出端;所述第一延时反相器包括一个pmos管和多个串联的n型的倒比管。

17、可选的,所述延时单元包括第二延时反相器、第二延时电容、第三反相器和第四反向器,

18、所述第三反相器的输入端为所述延时单元的输入端,所述第三反相器的输出端连接所述第二延时反相器的输入端,所述第二延时反相器的输出端连接所述第二延时电容的第一端和所述第四反相器的输入端,所述第四反相器的输出端为所述延时单元的输出端,所述第二延时电容的第二端连接地端;所述第二延时反相器包括一个nmos管和多个串联的p型的倒比管。

19、可选的,所述转换模块包括转换反相器,所述转换反相器输入端连接所述触发模块的输出端;所述转换反相器输出端连接所述泄放器的控制端。

20、可选的,所述转换模块包括转换反相器和预驱动子模块,所述转换反相器输入端连接所述触发模块的输出端,所述转换反相器的输出端连接所述预驱动子模块的输入端,所述预驱动子模块的输出端连接所述泄放器的控制端,所述预驱动子模块用于增强所述控制信号的驱动能力。

21、可选的,所述预驱动子模块包括第五反相器和第六反相器,第五反相器的输入端连接转换反相器的输出端,第五反相器的输出端连接第六反相器输入端,第六反相器输出端连接所述泄放器控制端。

22、第二方面,本申请实施例提供了一种芯片,采用上述任意一项所述的一种静电保护电路实现静电泄放,

23、本申请实施例提供了一种静电保护电路及芯片。本申请通过反馈模块接收控制信号,反馈模块的信号输出端与触发模块连接,控制触发模块继续输出触发信号,使转换模块继续输出控制信号,从而使泄放器持续泄放,如此能够,触发模块响应于发生的静电放电现象,生成用于对产生的静电进行泄放的触发信号,并反馈模块延长保证泄放器的泄放时间,而不是通过延长触发模块中检测时间增加泄放时间,不增加检测时长也减少了非esd事件误触发esd保护的情况。

技术特征:

1.一种静电保护电路,连接于第一电压端和地端之间,其特征在于,包括:触发模块、转换模块、反馈模块和泄放器;

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述反馈模块包括脉冲触发器和控制子模块;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,所述延时单元包括第一延时反相器、第一延时电容、第一反相器和第二反相器,

6.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,所述延时单元包括第二延时反相器、第二延时电容、第三反相器和第四反向器,

7.根据权利要求1-6任意一项所述的电路,其特征在于,所述转换模块包括转换反相器,所述转换反相器输入端连接所述触发模块的输出端;所述转换反相器输出端连接所述泄放器的控制端。

8.根据权利要求1-6所述的电路,其特征在于,所述转换模块包括转换反相器和预驱动子模块,所述转换反相器输入端连接所述触发模块的输出端,所述转换反相器的输出端连接所述预驱动子模块的输入端,所述预驱动子模块的输出端连接所述泄放器的控制端,所述预驱动子模块用于增强所述控制信号的驱动能力。

9.根据权利要求8所述的电路,其特征在于,所述预驱动子模块包括第五反相器和第六反相器,第五反相器的输入端连接转换反相器的输出端,第五反相器的输出端连接第六反相器输入端,第六反相器输出端连接所述泄放器控制端。

10.一种芯片,其特征在于,采用权利要求1-9任意一项所述的一种静电保护电路实现静电泄放。

技术总结本申请提供了一种静电保护电路及芯片,涉及芯片技术领域。本申请中触发模块响应于所述第一电压端与地端之间的静电脉冲生成触发信号;转换模块响应于所述触发信号输出控制所述泄放器进行静电泄放的控制信号;泄放器连接于所述第一电压端和所述地端之间,响应于控制信号泄放静电;反馈模块的输入端连接所述泄放器的控制端,在接收到控制信号,控制触发模块继续输出触发信号,使转换模块继续输出控制信号,从而使泄放器持续泄放,如此能够通过反馈模块延长保证泄放器的泄放时间,而不是通过延长触发模块中检测时间增加泄放时间,不增加检测时长也减少了非静电放电ESD事件误触发ESD保护的情况。技术研发人员:赵克新受保护的技术使用者:北京方芯半导体有限公司技术研发日:技术公布日:2024/7/29

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