一种射频开关ESD保护结构

本发明涉及射频集成电路，尤其涉及一种射频开关esd保护结构。

背景技术：

1、射频收发开关通常连接着功率放大器、低噪声放大器和天线，作为新一代无线通信设备的关键元件，其具有广阔的应用前景，但也面临着前所未有的挑战。在收发开关中，基于soi cmos和gaas phemt等工艺技术实现的射频开关可提供非常低的插入损耗、良好的功率和线性度性能，同时占用较少的面积。然而，无论是何种工艺技术用于实现射频开关，它们通常可靠性较低，esd保护能力较弱。

2、为了满足通信系统esd防护要求，射频开关必须添加esd保护结构。

3、目前，在射频开关中广泛使用的一种esd保护结构是在射频端口和地之间串联堆叠的正反二极管，该方案的缺点在于，需要较多的二极管进行堆叠，这将显著增加芯片的尺寸和成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了解决现有射频开关esd保护结构中需要较多的二极管进行堆叠，进而导致芯片尺寸大和成本高的技术问题，本发明提出一种射频开关esd保护结构，包括第一电容、第一钳位esd保护单元、tx串联开关、rx串联开关、第二电容、第二钳位esd保护单元、第三电容、第三钳位esd保护单元、tx并联开关、rx并联开关、第四电容和第五电容，其中：

2、所述第一电容的第一端、所述第一钳位esd保护单元的第一端、所述tx串联开关的第一端和所述rx串联开关的第一端相连；

3、所述第一电容的第二端和所述第一钳位esd保护单元的第二端相连；

4、所述tx串联开关的第二端、所述第二电容的第一端、所述第二钳位esd保护单元的第一端和所述tx并联开关的第一端相连；

5、所述第二电容的第二端和所述第二钳位esd保护单元的第二端相连；

6、所述tx并联开关的第二端和所述第四电容的第一端相连；

7、所述rx串联开关的第二端、所述第三电容的第一端、所述第三钳位esd保护单元的第一端和所述rx并联开关的第一端相连；

8、所述第三电容的第二端和所述第三钳位esd保护单元的第二端相连；

9、所述rx并联开关的第二端和所述第五电容的第一端相连。

10、在一些实施例中，还包括第四钳位esd保护单元和第五钳位esd保护单元，其中：

11、所述第四钳位esd保护单元的第一端和所述第四电容的第一端相连，所述第四钳位esd保护单元的第二端和所述第四电容的第二端相连；

12、所述第五钳位esd保护单元的第一端和所述第五电容的第一端相连，所述第五钳位esd保护单元的第二端和所述第五电容的第二端相连。

13、在一些实施例中，所述第一钳位esd保护单元包括第一晶体管、第二晶体管、第一电阻和第二电阻，其中：

14、所述第一晶体管的栅极和所述第一电阻的第一端相连，所述第一晶体管的漏极和所述第一电容的第二端相连；

15、所述第二晶体管的栅极和所述第二电阻的第一端相连，所述第二晶体管的漏极和所述第一电容的第一端相连；

16、所述第一晶体管的源极、所述第二晶体管的源极、所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端相连。

17、在一些实施例中，所述第二钳位esd保护单元的结构和所述第三钳位esd保护单元的结构均与所述第一钳位esd保护单元的结构相同。

18、在一些实施例中，所述第四钳位esd保护单元的结构和所述第五钳位esd保护单元的结构均与所述第一钳位esd保护单元的结构相同。

19、在一些实施例中，还包括：

20、所述第一电容的第二端与ant端口连接；

21、所述第二电容的第二端与tx端口连接；

22、所述第三电容的第二端与rx端口连接；

23、所述第四电容的第二端接地，所述第五电容的第二端接地。

24、在一些实施例中，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容均为隔直电容。

25、在一些实施例中，在发射模式下，所述tx串联开关和所述rx并联开关均处于导通状态，所述tx并联开关和所述rx串联开关均处于断开状态；在接收模式下，所述tx串联开关和所述rx并联开关均处于断开状态，所述tx并联开关和所述rx串联开关均处于导通状态。

26、基于上述方案，本发明提供了一种射频开关esd保护结构，通过引入钳位esd保护单元，改变esd的释放通路，解决现有esd保护结构存在的尺寸大及引入端口失配等问题。本发明一方面不显著增加芯片尺寸，另一方面不引入额外的端口失配，能够实现低的插入损耗，以及具备高功率处理的性能。

技术特征：

1.一种射频开关esd保护结构，其特征在于，包括第一电容、第一钳位esd保护单元、tx串联开关、rx串联开关、第二电容、第二钳位esd保护单元、第三电容、第三钳位esd保护单元、tx并联开关、rx并联开关、第四电容和第五电容，其中：

2.根据权利要求1所述一种射频开关esd保护结构，其特征在于，还包括第四钳位esd保护单元和第五钳位esd保护单元，其中：

3.根据权利要求2所述一种射频开关esd保护结构，其特征在于，所述第一钳位esd保护单元包括第一晶体管、第二晶体管、第一电阻和第二电阻，其中：

4.根据权利要求3所述一种射频开关esd保护结构，其特征在于，所述第二钳位esd保护单元的结构和所述第三钳位esd保护单元的结构均与所述第一钳位esd保护单元的结构相同。

5.根据权利要求3所述一种射频开关esd保护结构，其特征在于，所述第四钳位esd保护单元的结构和所述第五钳位esd保护单元的结构均与所述第一钳位esd保护单元的结构相同。

6.根据权利要求1所述一种射频开关esd保护结构，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述一种射频开关esd保护结构，其特征在于，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容和所述第五电容均为隔直电容。

8.根据权利要求1所述一种射频开关esd保护结构，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种射频开关ESD保护结构，该结构包括：第一电容、第一钳位ESD保护单元、TX串联开关、RX串联开关、第二电容、第二钳位ESD保护单元、第三电容、第三钳位ESD保护单元、TX并联开关、RX并联开关、第四电容和第五电容，第一电容的第一端、第一钳位ESD保护单元的第一端、TX串联开关的第一端和RX串联开关的第一端相连；TX串联开关的第二端、第二电容的第一端、第二钳位ESD保护单元的第一端和TX并联开关的第一端相连。通过使用本发明，能够解决现有射频开关ESD保护结构中会导致芯片尺寸大和成本高的技术问题。本发明可广泛应用于射频集成电路技术领域。技术研发人员：张志浩,程炜,陈梓雅,章国豪受保护的技术使用者：广东工业大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29