ESD保护电路及芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种ESD保护电路及芯片，电路包括：第一MOS管、第一电阻、调控电路和控制电路。第一电阻的第一端与第一MOS管的栅极相连，第一电阻的第二端与地电压相连，调控电路与第一电阻的第一端和第二端相连，控制电路与调控电路相连。根据本发明专利技术的ESD保护电路，通过控制电路对调控电路的控制，以满足在需ESD保护时，调控电路保持关断状态，通过第一MOS管和第一电阻组成的HVGCNMOS的ESD结构对ESD能量进行泄放，达到保护内部电路的目的，在无需ESD保护时，调控电路开启，第一MOS管的栅极与地电压之间的电阻大大减小，使得芯片正常工作时，HV GCNMOS的ESD结构没有漏电。GCNMOS的ESD结构没有漏电。GCNMOS的ESD结构没有漏电。

【技术实现步骤摘要】
ESD保护电路及芯片


[0001]本专利技术是关于集成电路领域，特别是关于一种ESD保护电路及芯片。

技术介绍

[0002]ESD(Electro
‑
Static discharge)电路为集成电路中不可或缺的部分。其主要负责保护芯片内部的器件不受ESD的损伤，提高芯片或系统的可靠性；
[0003]在60V～200V的高压电源下，经常会采用一耐高电压的NLDMOS管，结合其栅极通过阻值较大的电阻(比如100K)接地，从而组成现有的GC
‑
NLDMOS结构，来实现ESD保护。
[0004]HV GC
‑
NLDMOS的ESD结构，其ESD的曲线和NLDMOS管的栅极接地的电阻的阻值强相关；当阻值较大时(比如100K)，其ESD曲线的触发电压Vt1和保持电压Vh都低于电源最大工作电压Vop，满足ESD要求，但是在电源最大工作电压Vop下，漏电很大，不满足芯片正常工作不能有漏电的要求；当阻值较小时，其ESD曲线的触发电压Vt1和保持电压Vh都远高于电源最大工作电压Vop，不满足ESD要求，但是在电源最大工作电压Vop下，没有漏电，满足芯片正常工作不能有漏电的要求。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种ESD保护电路及芯片，其能够在芯片需ESD保护以及正常工作时，改变NLDMOS管的栅极与地电压之间的阻值，从而满足芯片的需求。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种ESD保护电路，包括：第一MOS管、第一电阻、调控电路和控制电路。
[0008]所述第一MOS管的漏极与电源电压相连，所述第一MOS管的源极与地电压相连，所述第一电阻的第一端与第一MOS管的栅极相连，所述第一电阻的第二端与地电压相连，所述调控电路与第一电阻的第一端和第二端相连，所述控制电路与调控电路相连，所述控制电路用于控制调控电路的开启。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述调控电路包括第二MOS管，所述第二MOS管的漏极与第一电阻的第一端相连，所述第二MOS管的源极与第一电阻的第二端相连，所述第二MOS管的栅极与控制电路相连。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述控制电路包括启动控制单元和钳位单元，所述钳位单元用于输出开启电压至调控电路，所述启动控制单元用于控制开启电压的变化速度。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述启动控制单元包括第二电阻，所述第二电阻的第一端与电源电压相连，所述第二电阻的第二端与钳位单元。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述启动控制单元还包括第一电容，所述第一电容的第一端与第二电阻的第二端相连，所述第一电容的第二端与地电压相连。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述钳位单元包括稳压二极管，所述稳压二级管的阴极与调控电路以及启动控制单元相连，所述稳压二级管的阳极与地电压相连，或者
[0014]所述钳位单元包括稳压二极管和第三MOS管，所述稳压二级管的阴极与第三MOS管的栅极以及启动控制单元相连，所述稳压二级管的阳极与地电压相连，所述第三MOS管的漏极与电源电压相连，所述第三MOS管的源极与调控电路相连，或者
[0015]所述钳位单元包括多个第五MOS管，所述第五MOS管的栅极和漏极相连，多个所述第五MOS管依次串联且同时一端与地电压相连、另一端与启动控制单元以及调控电路相连。
[0016]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述启动控制单元包括电流源和第一电容，所述电流源的第一端与电源电压相连，所述电流源的第二端与第一电容的第一端以及启动控制单元相连，所述第一电容的第二端与地电压相连。
[0017]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述钳位单元包括稳压二极管、第三MOS管和N个第四MOS管，N为大于零的整数，所述稳压二极管的阴极与启动控制单元相连，所述稳压二极管的阳极与地电压相连，所述第三MOS管M3的栅极与稳压二极管的阴极相连，所述第三MOS管的漏极与电源电压相连，所述第四MOS管的漏极和栅极相连，所述第四MOS管连接于第三MOS管的源极和调控电路之间。
[0018]在本专利技术的一个或多个实施例中，所述钳位单元还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与电源电压相连，所述第三电阻的第二端与第三MOS管的漏极相连。
[0019]本专利技术还公开了一种芯片，包括所述的ESD保护电路。
[0020]与现有技术相比，根据本专利技术实施例的ESD保护电路及芯片，通过控制电路对调控电路的控制，以满足在需ESD保护时，调控电路保持关断状态，通过第一MOS管和第一电阻组成的HV GCNMOS的ESD结构对ESD能量进行泄放，达到保护内部电路的目的，在无需ESD保护(芯片正常工作)时，调控电路开启，第一MOS管的栅极与地电压之间的电阻大大减小，使得芯片正常工作时，HV GCNMOS的ESD结构没有漏电。
附图说明
[0021]图1是根据本专利技术实施例一的ESD保护电路的电路原理图。
[0022]图2是根据本专利技术实施例二的ESD保护电路的电路原理图。
[0023]图3是根据本专利技术实施例三的ESD保护电路的电路原理图。
[0024]图4是根据本专利技术实施例四的ESD保护电路的电路原理图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图，对本专利技术的具体实施例进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施例的限制。
[0026]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0027]说明书中的“耦接”或“连接”或“相连”既包含直接连接，也包含间接连接。间接连接为通过中间媒介进行的连接，如通过电传导媒介进行的连接，其可具有寄生电感或寄生电容；间接连接还可包括在实现相同或相似功能目的的基础上通过其他有源器件或无源器
件的连接，如通过开关、跟随电路等电路或部件的连接。另外，在本专利技术中，例如“第一”、“第二”之类的词语主要用于区分一个技术特征与另一个技术特征，而并不一定要求或暗示这些技术特征之间存在某种实际的关系、数量或者顺序。
[0028]实施例1
[0029]如图1所示，一种ESD保护电路，包括：第一MOS管M1、第一电阻R1、调控电路10和控制电路20。第一MOS管M1为耐高压的NLDMOS管。
[0030]具体的，第一MOS管M1的漏极与电源电压VDD相连，第一MOS管M1的源极与地电压相连，第一电阻R1的第一端与第一MOS管M1的栅极相连，第一电阻R1的第二端与地电压相连。调控电路10与第一电阻R1的第一端和第二端相连。控制电路20用于控制调控电路10的开启和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ESD保护电路，其特征在于，包括：第一MOS管、第一电阻、调控电路和控制电路；所述第一MOS管的漏极与电源电压相连，所述第一MOS管的源极与地电压相连，所述第一电阻的第一端与第一MOS管的栅极相连，所述第一电阻的第二端与地电压相连，所述调控电路与第一电阻的第一端和第二端相连，所述控制电路与调控电路相连，所述控制电路用于控制调控电路的开启。2.如权利要求1所述的ESD保护电路，其特征在于，所述调控电路包括第二MOS管，所述第二MOS管的漏极与第一电阻的第一端相连，所述第二MOS管的源极与第一电阻的第二端相连，所述第二MOS管的栅极与控制电路相连。3.如权利要求1所述的ESD保护电路，其特征在于，所述控制电路包括启动控制单元和钳位单元，所述钳位单元用于输出开启电压至调控电路，所述启动控制单元用于控制开启电压的变化速度。4.如权利要求3所述的ESD保护电路，其特征在于，所述启动控制单元包括第二电阻，所述第二电阻的第一端与电源电压相连，所述第二电阻的第二端与钳位单元。5.如权利要求4所述的ESD保护电路，其特征在于，所述启动控制单元还包括第一电容，所述第一电容的第一端与第二电阻的第二端相连，所述第一电容的第二端与地电压相连。6.如权利要求3所述的ESD保护电路，其特征在于，所述钳位单元包括稳压二极管，所述稳压二级管D1的阴极与调控电路以及启动控制单元相连，所述稳压二级管的阳极与地电压相连，或者所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡利志，张奉江，田光春，黄大海，
申请(专利权)人：成都思瑞浦微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：