[发明专利]静电放电防护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电放电(electrostatic discharge，ESD)防护电路，且特别涉及一种基板触发(substrate-triggered)之静电防护电路。

背景技术

图1是传统基板触发之ESD防护电路方框图。请参照图1，输入垫(inputpad)110接收一外部信号S并传送至内部电路120，例如是输入缓存器。ESD防护电路100连接于输入垫110与内部电路120之间，用以防止内部电路120遭受ESD损害。ESD防护电路100包括主要(primary)组件102，电阻R以及次要(secondary)组件104。电阻R连接于输入垫110及内部电路120之间用以分隔输入垫110与内部电路120的电压。主要组件102连接至输入垫110以及电阻R之一端，用以箝制输入垫110之电压，且次要组件104连接至内部电路120以及电阻R之另一端，用以箝制内部电路120之电压。

主要组件102更包括基板泵(substrate pump)102a以及主要ESD防护组件102b，例如是具有寄生双极结晶体管(bipolar junction transistor，BJT)的场晶体管。主要ESD防护电路102b连接至输入垫110以及电阻R。基板泵102a连接至输入垫110以及主要ESD防护组件102b以箝制主要ESD防护组件102b的基板电压。

当ESD电流进入输入垫110时，输入垫110之电压快速上升，且次要组件104首先导通以箝制住内部电路120之电压。输入垫110的电压持续上升直到基板泵102a导通并将ESD电流导入主要ESD防护组件102b以提高其基板电位。由于基板电位升高而加速主要ESD防护组件102b的导通并可更有效率地排放大部份的ESD电流。

然而，基板泵102a一般由RC电路或RC耦接反相器所组成。为了能从输入垫110耦接足够的电压至主要ESD防护组件102b本体，便需使用大面积的RC电路或RC耦接反相器，因而增加了产品成本。在某些应用中，基板泵102a系利用栅极接地n型金属氧化物半导体(n-type metal oxidesemiconductor，NMOS)晶体管实现。由于栅极辅助(gate-aided)效应，栅极接地NMOS晶体管会于主要ESD组件102b导通之前先导通。此时如果防护电路102b没有立刻导通的话，NMOS晶体管便会烧坏造成整个基板泵102a损坏。

发明内容

本发明涉及一种ESD防护电路。当ESD事件发生时，次要组件首先导通以接收ESD电流并据以提供触发电流来导通主要ESD防护组件而不需要使用传统的基板泵。因此可达到较佳的ESD防护效果同时降低ESD防护电路的使用面积及成本。

根据本发明的第一方面，提出一种ESD防护电路，此电路连接于一输入垫以及一内部电路。静电放电防护电路包括：主要ESD防护组件、第一电阻及次要组件。主要ESD防护组件连接于输入垫，用以箝制输入垫的电压。第一电阻具有一第一端用以连接输入垫，以及一第二端用以连接至内部电路。次要组件连接至第一电阻的第二端以及主要ESD防护组件，用以箝制内部电路的电压。当ESD事件发生时，次要组件首先导通以接收一ESD电流，并据以提供一触发电流以导通主要ESD防护组件。

根据本发明的第二方面，提出一种ESD防护电路，此电路连接于一输入垫以及一内部电路之间。ESD防护电路包括反馈组件、第一电阻以及次要组件。反馈组件具有一基板并连接至输入垫，用以箝制输入垫的电压，其中反馈组件至少形成一寄生BJT。第一电阻具有第一端用以连接输入垫以及第二端用以连接内部电路。次要组件连接至第一电阻的第二端以及反馈组件的基板，用以箝制内部电路的电压。当ESD事件发生时，次要组件首先导通以接收一ESD电流并据以提供一触发电流以导通反馈组件之BJT。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1是传统基板触发的ESD防护电路方框图。

图2绘示依照本发明一较佳实施例的一种ESD防护电路图。

图3绘示依照本发明较佳实施例之另一ESD防护电路图。

图4绘示依照本发明较佳实施例之再一ESD防护电路图。

主要组件符号说明：

100、200、300、400：ESD防护电路

110、210、310：输入垫

120、220、320：内部电路

102：主要组件

102a：基板泵

102b、202：主要ESD防护组件