静電放電保護回路及び電子システム
【課題】
静電放電保護回路及び電子システムを提供する。
【解決手段】
入出力パッドに接続され、静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する減衰ユニット、及び前記減衰電流を放出するのに用いられる放電ユニットを含む静電放電保護回路。
静電放電保護回路及び電子システムを提供する。
【解決手段】
入出力パッドに接続され、静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する減衰ユニット、及び前記減衰電流を放出するのに用いられる放電ユニットを含む静電放電保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護装置に関し、特に、静電放電保護を備える保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスの進化に伴って、静電放電による素子へのダメージは集積回路の製品にとって、最も重要な信頼の問題の１つとなってきている。通常、いくつかの種類の静電放電（ＥＳＤ）試験を用いて静電放電イベントを模擬するもので、比較的一般的に知られている静電放電試験には、マシンモデル（ｍａｃｈｉｎｅ ｍｏｄｅｌ、ＭＭ）とヒューマンボディモデル（ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｍｏｄｅｌ、ＨＢＭ）の２種類がある。一般の商業用の集積回路は、ある程度のＨＢＭとＭＭの耐性を備えていなければ販売することができない。
【０００３】
静電放電保護は、集積回路にはなくてはならない機能である。特にサイズがディープサブミクロンのレベルにまで縮小していくにつれて、金属酸化膜半導体のゲート酸化幕も薄くなっていき、集積回路は、静電放電の現象により、更にダメージを受け易くなる。一般の工業標準では、集積回路製品の入出力ピン（Ｉ／Ｏｐｉｎ）は、２０００ボルト以上のヒューマンボディモデルの静電放電試験と、２００ボルト以上のマシンモデルの静電放電試験を通過できなければならない。そのため、集積回路の製品には、静電放電保護装置が全ての入出力パッド（ｐａｄ）の付近に設置されて、内部のコア回路が静電放電電流のダメージを受けないように保護しなくてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電放電保護回路及び電子システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
入出力パッドに接続され、減衰ユニットと放電ユニットを含む静電放電保護回路を提供する。減衰ユニットは、静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する。放電ユニットは、前記減衰電流を放出するのに用いられる。
【０００６】
本発明は、入出力パッド、コア回路と、前記入出力パッドと前記コア回路との間に接続された静電放電保護回路を含む電子システム。静電放電保護回路は、減衰ユニットと放電ユニットを含む。減衰ユニットは、静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する。放電ユニットは、前記減衰電流を放出するのに用いられる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の静電放電保護回路及び電子システムによれば、内部のコア回路が静電放電電流のダメージを受けないように保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の電子システムの概略図である。
【図２】本発明の静電放電保護回路の可能な実施例である。
【図３】本発明の静電放電保護回路のもう１つの可能な実施例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の電子システムの概略図である。電子システム１００は、ＰＤＡ、携帯電話、デジタルカメラ、テレビ、ＧＰＳ、カーディスプレイ、航空機用ディスプレイ、レジタルフォトフレーム、ノート型パソコン、またはデスクトップ型パソコンであることができる。本実施例では、電子システム１００は、入出力パッド１１０、コア回路１２０と、静電放電保護回路１３０を含む。
【００１１】
入出力パッド１１０は、外部回路（図示されていない）からの信号、または外部回路に伝送する信号を受けることができる。コア回路１２０は、関連する機能の実行に用いられる。例えば、コア回路１２０がパネル回路である時、関連する機能が画像を表示する。コア回路１２０がＤＣ−ＤＣコンバータである時、関連する機能は、電圧を変換する。
【００１２】
静電放電保護回路１３０は、入出力パッド１１０とコア回路１２０との間に接続される。静電放電保護回路１３０は、入出力パッド１１０からの静電放電電流を放出して、コア回路１２０が静電放電電流のダメージを受けないように防ぐ。本実施例では、静電放電保護回路１３０は、減衰ユニット１３１と放電ユニット１３２を含む。減衰ユニット１３１は、静電放電電流ＩＥＳＤ１を減衰し、減衰電流ＩＥＳＤ２を発生する。放電ユニット１３２は、減衰電流ＩＥＳＤ２を放出してコア回路１２０が静電放電電流のダメージを受けないように防ぐ。
【００１３】
図２は、本発明の静電放電保護回路の可能な実施例である。図に示されるように、減衰ユニット１３１は、ダイオードリング（ｄｉｏｄｅ
ｒｉｎｇ）を含む。ダイオードリングは、入出力パッド１１０と放電ユニット１３２の間に接続される。本実施例では、ダイオードリングはダイオード２１１と２１２を含む。ダイオード２１１の陰極は、放電ユニット１３２に接続され、陽極は入出力パッド１１０に接続される。ダイオード２１２の陰極は、入出力パッド１１０に接続され、陽極は放電ユニット１３２に接続される。
【００１４】
入出力パッド１１０の静電放電電圧が正の時、ダイオード２１１が導通されて静電放電電流ＩＥＳＤ１を減衰する。同様に、入出力パッド１１０の静電放電電圧が負の時、ダイオード２１２が導通されることができる。ダイオードが導通された時、等価インピーダンスを提供することができる。ダイオードが提供した等価インピーダンスによってトレースのインピーダンスを上げ、トレース上の電流を減衰することができる。
【００１５】
本発明の実施例に基づくと、減衰ユニット１３１の等価インピーダンスは、１〜１００００オームであることができ、２００〜２０００オームであることもでき、３００〜６００オームであることもできる。例えば、ダイオードが導通された時、等価インピーダンスは、約５００オームである。静電放電電流ＩＥＳＤ１が７.６３アンペアの時、ダイオードの減衰によって、電流が約３.２４アンペア減衰されることができる。よって電流減衰率は約５７.８１％である。静電放電電流ＩＥＳＤ１が−８.２８アンペアの時、ダイオードの減衰によって、電流が約−３.４０アンペア減衰されることができる。よって電流減衰率は約５８.９３％である。また、本実施例では、放電ユニット１３２は、ダイオード２２１と２２２を含む。ダイオード２２１と２２２は、電力線２３１と２３２の間に直列接続される。ノーマルモード（静電放電イベントが発生していない）では、電力線２３１は、高電圧動作ＶＤＤを受け、電力線２３２は、低電圧動作ＧＮＤを受ける。静電放電イベントが入出力パッド１１０で発生した時、減衰電流ＩＥＳＤ２は、ダイオード２２１または２２２を経て電力線２３１または２３２に放出される。よって、静電放電電流がコア回路１２０に進入するのを防ぐことができる。
【００１６】
図３は、本発明の静電放電保護回路のもう１つの可能な実施例である。図３は、図２に類似している。異なる箇所は、図３の減衰ユニット１３１は、レジスタ３１１である。レジスタ３１１のインピーダンスを制御することによって、減衰レベルを制御することができる。例えば、静電放電電流ＩＥＳＤ１が変わらず、レジスタ３１１のインピーダンスが増加された場合、減衰ユニット１３１より発生された減衰電流ＩＥＳＤ２は、減少される。他の実施例では、減衰ユニット１３１は、例えば、金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタなどの他の素子によって構成されることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、保護装置に関し、特に、静電放電保護を備える保護装置に関するものである。
【符号の説明】
【００１８】
１００ 電子システム
１１０ 入出力パッド
１２０ コア回路
１３０ 静電放電保護回路
１３１ 減衰ユニット
１３２ 放電ユニット
２１１、２１２、２２１、２２２ ダイオード
２３１、２３２ 電力線
３１１ レジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護装置に関し、特に、静電放電保護を備える保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスの進化に伴って、静電放電による素子へのダメージは集積回路の製品にとって、最も重要な信頼の問題の１つとなってきている。通常、いくつかの種類の静電放電（ＥＳＤ）試験を用いて静電放電イベントを模擬するもので、比較的一般的に知られている静電放電試験には、マシンモデル（ｍａｃｈｉｎｅ ｍｏｄｅｌ、ＭＭ）とヒューマンボディモデル（ｈｕｍａｎ ｂｏｄｙ ｍｏｄｅｌ、ＨＢＭ）の２種類がある。一般の商業用の集積回路は、ある程度のＨＢＭとＭＭの耐性を備えていなければ販売することができない。
【０００３】
静電放電保護は、集積回路にはなくてはならない機能である。特にサイズがディープサブミクロンのレベルにまで縮小していくにつれて、金属酸化膜半導体のゲート酸化幕も薄くなっていき、集積回路は、静電放電の現象により、更にダメージを受け易くなる。一般の工業標準では、集積回路製品の入出力ピン（Ｉ／Ｏｐｉｎ）は、２０００ボルト以上のヒューマンボディモデルの静電放電試験と、２００ボルト以上のマシンモデルの静電放電試験を通過できなければならない。そのため、集積回路の製品には、静電放電保護装置が全ての入出力パッド（ｐａｄ）の付近に設置されて、内部のコア回路が静電放電電流のダメージを受けないように保護しなくてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電放電保護回路及び電子システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
入出力パッドに接続され、減衰ユニットと放電ユニットを含む静電放電保護回路を提供する。減衰ユニットは、静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する。放電ユニットは、前記減衰電流を放出するのに用いられる。
【０００６】
本発明は、入出力パッド、コア回路と、前記入出力パッドと前記コア回路との間に接続された静電放電保護回路を含む電子システム。静電放電保護回路は、減衰ユニットと放電ユニットを含む。減衰ユニットは、静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する。放電ユニットは、前記減衰電流を放出するのに用いられる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の静電放電保護回路及び電子システムによれば、内部のコア回路が静電放電電流のダメージを受けないように保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の電子システムの概略図である。
【図２】本発明の静電放電保護回路の可能な実施例である。
【図３】本発明の静電放電保護回路のもう１つの可能な実施例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の電子システムの概略図である。電子システム１００は、ＰＤＡ、携帯電話、デジタルカメラ、テレビ、ＧＰＳ、カーディスプレイ、航空機用ディスプレイ、レジタルフォトフレーム、ノート型パソコン、またはデスクトップ型パソコンであることができる。本実施例では、電子システム１００は、入出力パッド１１０、コア回路１２０と、静電放電保護回路１３０を含む。
【００１１】
入出力パッド１１０は、外部回路（図示されていない）からの信号、または外部回路に伝送する信号を受けることができる。コア回路１２０は、関連する機能の実行に用いられる。例えば、コア回路１２０がパネル回路である時、関連する機能が画像を表示する。コア回路１２０がＤＣ−ＤＣコンバータである時、関連する機能は、電圧を変換する。
【００１２】
静電放電保護回路１３０は、入出力パッド１１０とコア回路１２０との間に接続される。静電放電保護回路１３０は、入出力パッド１１０からの静電放電電流を放出して、コア回路１２０が静電放電電流のダメージを受けないように防ぐ。本実施例では、静電放電保護回路１３０は、減衰ユニット１３１と放電ユニット１３２を含む。減衰ユニット１３１は、静電放電電流ＩＥＳＤ１を減衰し、減衰電流ＩＥＳＤ２を発生する。放電ユニット１３２は、減衰電流ＩＥＳＤ２を放出してコア回路１２０が静電放電電流のダメージを受けないように防ぐ。
【００１３】
図２は、本発明の静電放電保護回路の可能な実施例である。図に示されるように、減衰ユニット１３１は、ダイオードリング（ｄｉｏｄｅ
ｒｉｎｇ）を含む。ダイオードリングは、入出力パッド１１０と放電ユニット１３２の間に接続される。本実施例では、ダイオードリングはダイオード２１１と２１２を含む。ダイオード２１１の陰極は、放電ユニット１３２に接続され、陽極は入出力パッド１１０に接続される。ダイオード２１２の陰極は、入出力パッド１１０に接続され、陽極は放電ユニット１３２に接続される。
【００１４】
入出力パッド１１０の静電放電電圧が正の時、ダイオード２１１が導通されて静電放電電流ＩＥＳＤ１を減衰する。同様に、入出力パッド１１０の静電放電電圧が負の時、ダイオード２１２が導通されることができる。ダイオードが導通された時、等価インピーダンスを提供することができる。ダイオードが提供した等価インピーダンスによってトレースのインピーダンスを上げ、トレース上の電流を減衰することができる。
【００１５】
本発明の実施例に基づくと、減衰ユニット１３１の等価インピーダンスは、１〜１００００オームであることができ、２００〜２０００オームであることもでき、３００〜６００オームであることもできる。例えば、ダイオードが導通された時、等価インピーダンスは、約５００オームである。静電放電電流ＩＥＳＤ１が７.６３アンペアの時、ダイオードの減衰によって、電流が約３.２４アンペア減衰されることができる。よって電流減衰率は約５７.８１％である。静電放電電流ＩＥＳＤ１が−８.２８アンペアの時、ダイオードの減衰によって、電流が約−３.４０アンペア減衰されることができる。よって電流減衰率は約５８.９３％である。また、本実施例では、放電ユニット１３２は、ダイオード２２１と２２２を含む。ダイオード２２１と２２２は、電力線２３１と２３２の間に直列接続される。ノーマルモード（静電放電イベントが発生していない）では、電力線２３１は、高電圧動作ＶＤＤを受け、電力線２３２は、低電圧動作ＧＮＤを受ける。静電放電イベントが入出力パッド１１０で発生した時、減衰電流ＩＥＳＤ２は、ダイオード２２１または２２２を経て電力線２３１または２３２に放出される。よって、静電放電電流がコア回路１２０に進入するのを防ぐことができる。
【００１６】
図３は、本発明の静電放電保護回路のもう１つの可能な実施例である。図３は、図２に類似している。異なる箇所は、図３の減衰ユニット１３１は、レジスタ３１１である。レジスタ３１１のインピーダンスを制御することによって、減衰レベルを制御することができる。例えば、静電放電電流ＩＥＳＤ１が変わらず、レジスタ３１１のインピーダンスが増加された場合、減衰ユニット１３１より発生された減衰電流ＩＥＳＤ２は、減少される。他の実施例では、減衰ユニット１３１は、例えば、金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタなどの他の素子によって構成されることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、保護装置に関し、特に、静電放電保護を備える保護装置に関するものである。
【符号の説明】
【００１８】
１００ 電子システム
１１０ 入出力パッド
１２０ コア回路
１３０ 静電放電保護回路
１３１ 減衰ユニット
１３２ 放電ユニット
２１１、２１２、２２１、２２２ ダイオード
２３１、２３２ 電力線
３１１ レジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力パッドに接続され、
静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する減衰ユニット、及び
前記減衰電流を放出するのに用いられる放電ユニットを含む静電放電保護回路。
【請求項２】
減衰ユニットは、前記入出力パッドと前記放電ユニットの間に接続されるダイオードリングを含む請求項１に記載の静電放電保護回路。
【請求項３】
前記ダイオードリングは、
その陰極が前記放電ユニットに接続され、その陽極が前記入出力パッドに接続された第１ダイオード、及び
その陰極が前記入出力パッドに接続され、その陽極が前記放電ユニットに接続された第２ダイオードを含む請求項２に記載の静電放電保護回路。
【請求項４】
前記減衰ユニットは、前記入出力パッドと前記放電ユニットとの間に接続されたレジスタである請求項１に記載の静電放電保護回路。
【請求項５】
前記減衰ユニットは、前記入出力パッドと前記放電ユニットとの間に接続された金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタである請求項１に記載の静電放電保護回路。
【請求項６】
前記減衰ユニットの等価インピーダンスは、２００〜２０００オームである請求項１に記載の静電放電保護回路。
【請求項７】
入出力パッド、
コア回路、及び
前記入出力パッドと前記コア回路との間に接続された静電放電保護回路を含み、前記静電放電保護回路は、
静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する減衰ユニット、及び
前記減衰電流を放出するのに用いられる放電ユニットを含む電子システム。
【請求項８】
前記減衰ユニットは、前記入出力パッドと前記放電ユニットとの間に接続されたダイオードリングを含む請求項７に記載の電子システム。
【請求項９】
前記コア回路は、パネル回路である請求項７に記載の電子システム。
【請求項１０】
電子システムは、ＰＤＡ、携帯電話、デジタルカメラ、テレビ、ＧＰＳ、カーディスプレイ、航空機用ディスプレイ、レジタルフォトフレーム、ノート型パソコン、またはデスクトップ型パソコンである請求項７に記載の電子システム。
【請求項１】
入出力パッドに接続され、
静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する減衰ユニット、及び
前記減衰電流を放出するのに用いられる放電ユニットを含む静電放電保護回路。
【請求項２】
減衰ユニットは、前記入出力パッドと前記放電ユニットの間に接続されるダイオードリングを含む請求項１に記載の静電放電保護回路。
【請求項３】
前記ダイオードリングは、
その陰極が前記放電ユニットに接続され、その陽極が前記入出力パッドに接続された第１ダイオード、及び
その陰極が前記入出力パッドに接続され、その陽極が前記放電ユニットに接続された第２ダイオードを含む請求項２に記載の静電放電保護回路。
【請求項４】
前記減衰ユニットは、前記入出力パッドと前記放電ユニットとの間に接続されたレジスタである請求項１に記載の静電放電保護回路。
【請求項５】
前記減衰ユニットは、前記入出力パッドと前記放電ユニットとの間に接続された金属酸化膜半導体（ＭＯＳ）トランジスタである請求項１に記載の静電放電保護回路。
【請求項６】
前記減衰ユニットの等価インピーダンスは、２００〜２０００オームである請求項１に記載の静電放電保護回路。
【請求項７】
入出力パッド、
コア回路、及び
前記入出力パッドと前記コア回路との間に接続された静電放電保護回路を含み、前記静電放電保護回路は、
静電放電電流を減衰し、減衰電流を発生する減衰ユニット、及び
前記減衰電流を放出するのに用いられる放電ユニットを含む電子システム。
【請求項８】
前記減衰ユニットは、前記入出力パッドと前記放電ユニットとの間に接続されたダイオードリングを含む請求項７に記載の電子システム。
【請求項９】
前記コア回路は、パネル回路である請求項７に記載の電子システム。
【請求項１０】
電子システムは、ＰＤＡ、携帯電話、デジタルカメラ、テレビ、ＧＰＳ、カーディスプレイ、航空機用ディスプレイ、レジタルフォトフレーム、ノート型パソコン、またはデスクトップ型パソコンである請求項７に記載の電子システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２７２６２１（Ｐ２００９−２７２６２１Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０３８４９（Ｐ２００９−１０３８４９）
【出願日】平成２１年４月２２日（２００９．４．２２）
【出願人】（５０３１４１０７５）統寶光電股▲ふん▼有限公司 (155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２２日（２００９．４．２２）
【出願人】（５０３１４１０７５）統寶光電股▲ふん▼有限公司 (155)
【Ｆターム（参考）】
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