[发明专利]一种芯片IO引脚的ESD保护电路

说明书

本发明公开一种芯片IO引脚的ESD保护电路，包括芯片内部电路模块，以及与芯片内部电路模块连接的IO引脚、VDD端口和GND端口；所述VDD端口与GND端口之间还连接有保护二极管，还包括第一防静电器件、第二防静电器件；所述芯片内部电路模块与GND端口的公共连接端，或芯片内部电路模块与VDD端口的公共连接端，依次经第一防静电器件、第二防静电器件与IO引脚连接。该电路在当GND端口或VDD端口产生噪音讯号时，只会透过第一防静电器件干扰到第二防静电器件，进而不会干扰到IO引脚，进而可有效的解决因GND端口或VDD端口产生噪音讯号以干扰IO引脚的问题。

技术领域

本发明涉及芯片的ESD防护技术领域，尤其涉及一种芯片IO引脚的ESD保护电路。

背景技术

如图1所示，为现有的芯片常用的IO脚位的ESD(静电放电、防静电)保护电路，其中IO为欲保护的IO引脚，Dp是用于对VDD端口进行ESD保护的二极管，Dn是针对GND端口进行ESD保护的二极管，Dpower则是VDD端口至GND端口之间的用于ESD保护的二极管。

参照图2所示，是由IO引脚对GND端口打正压ESD时，ESD电流宣泄路径，ESD电压打至IO引脚时，当IO电压超过二极管Dn的击穿电压时，Dn即会导通，将ESD电荷导流至GND端口，使ESD电荷不会流至Internal Circuit(芯片内部电路)，避免其受损坏，进而实现ESD保护的效果。

参照图3所示，是由IO引脚对GND端口打负压ESD时，ESD电流宣泄路径，ESD电压打至IO引脚时，当IO电压比GND端口电压低，且超过Dn的顺偏电压时，Dn即会导通，将ESD电荷导流至GND端口，达到ESD保护的功能。

参照图4所示，是由IO引脚对VDD端口打正压ESD时，ESD电流宣泄路径，ESD电压打至IO引脚时，当IO电压超过Dp的顺偏电压时，Dp即会导通，将ESD电荷导流至VDD端口，进而实现ESD的保护效果。

参照图5所示，是由IO引脚对VDD端口打负压ESD时，ESD电流宣泄路径，ESD电压打至IO引脚时，当IO电压低超过Dp的击穿电压时，Dp即会导通，将ESD电荷导流至VDD端口，达到ESD保护的功能。

由上述可知，现有的ESD保护电路有一定的保护效果，但是如果用在ground noise(接地噪音)较大的应用中时，该ESD保护电路反而会造成接地噪音电平干扰到IO脚位讯号的问题。如图1所示，当GND端口的接地噪音电压(VGND)较大时，并且超过Dn顺偏电压(Vdn)加上IO电压(VIO)时，即会造成Dn产生顺偏电流(Inoise)，造成VIO抬升，产生噪音讯号，且当该噪音讯号太大时，会导致芯片无法正常工作。此外，电源管理芯片因为常用于大电流应用中，且芯片中的大功率管一直处于开、关的切换状态中，更容易引起较大的接地噪音干扰，因此，需要对其进行防护。

发明内容

本发明的目的是提供一种芯片IO引脚的ESD保护电路，以解决现有ESD保护电路中，因接地噪音电压较大而对芯片IO脚位讯号产生干扰，进而导致芯片无法正常工作的问题。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种芯片IO引脚的ESD保护电路，包括芯片内部电路模块，以及与芯片内部电路模块连接的IO引脚、VDD端口和GND端口；所述VDD端口与GND端口之间还连接有保护二极管，还包括第一防静电器件、第二防静电器件；所述芯片内部电路模块与GND端口的公共连接端，或芯片内部电路模块与VDD端口的公共连接端，依次经第一防静电器件、第二防静电器件与IO引脚连接。

进一步地，所述第一防静电器件连接于芯片内部电路模块与GND端口的公共连接端；所述第一防静电器件采用以下器件中的任意一种：二极管、N型MOS管；所述第二防静电器件在第一防静电器件采用二极管时，其也采用二极管；所述第二防静电器件在第一防静电器件采用N型MOS管时，其采用N型MOS管或P型MOS管。