[发明专利]一种静电放电保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及静电放电保护技术领域，特别设计一种静电放电保护电路。

背景技术

参见图1，该图为现有技术中一种输入输出单元的输出驱动电路和静电放电(ESD，Electro Static Discharge)保护电路结构图。

P1和P2是PMOS管，N1和N2是NMOS管。P1和N1组成的电路既可以作为ESD保护电路，又可以作为输入输出单元的输出驱动电路，从图1可以看出，左边的P1和N1组成的电路是作为ESD保护电路。右边的P2和N2组成的电路是作为输入输出单元的输出驱动电路。

ESD保护电路和输入输出单元的输出驱动电路的区别仅是PMOS管和NMOS管的栅极连接的位置不同。

由于该结构的ESD保护电路是由单纯的MOS管做的保护，由于MOS管单位尺寸的保护能力较差。因此，一般采用SCR管做ESD保护。因为，SCR管的单位尺寸保护能力比MOS管好。但是，单纯用SCR管做ESD保护电路也存在缺点。下面结合图2来详细说明。

参见图2，该图现有技术中为SCR管的ESD保护电路的结构示意图。

当阳极加上正的ESD脉冲时，只有ESD电压高到一定的值，PWELL和NWELL组成的PN结才能发生反向击穿，产生一个流向PWELL的漏电流。该漏电流流过电阻Rpwell，使得T2的基极-发射极正偏，T2导通。从而T2的集电极有电流流过，此电流流过电阻Rnwell，使得T1的基极-发射极正偏，T1导通。因此整个SCR就可以导通了。可见，SCR需要触发，就需要PWELL和NWELL组成的PN结发生反向击穿，此击穿电压很高，所以SCR的触发电压很高。

当阳极加上负的ESD脉冲时，PWELL和NWELL形成一个正偏的二极管，电流直接通过二极管从阴极流到阳极，二极管导通电压很低，不存在类似SCR触发电压高的问题。

综上所述，SCR的触发电压取决于PWELL和NWELL组成的PN结发生反向击穿时加在阳极的电压，这个电压需要很高，不能为内部电路提供有效的ESD保护。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种ESD保护电路，能够提高ESD保护电路的保护能力，同时降低触发电压。

为解决上述问题，本发明提供一种静电放电保护电路，包括：在PMOS管周围设置N-well接触，在NMOS管周围设置P-well接触，在所述N-well接触和所述P-well接触之间依次插入一条P+和一条N+，所述N-well接触、一条P+、一条N+和P-well接触形成SCR管。

优选地，所述PMOS管的源极连接VDD，漏极连接PAD焊盘；所述NMOS管的漏极连接PAD焊盘，源极连接GND；所述SCR管的N-well接触连接VDD，P+连接VDD，N+连接GND，P-well接触连接GND。

优选地，所述PMOS管的栅极连接VDD，所述NMOS管的栅极连接GND。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例提供的ESD保护电路，通过在现有的PMOS管和NMOS管的结构中间依次插入一条P+和一条N+，正好依据N-well接触和P-well接触形成SCR，由于SCR单位尺寸的ESD保护能力比MOS管好。并且该电路结构的NMOS管的漏极-栅极交界处的栅二极管的反向击穿电压比较低，所以漏极有ESD脉冲时，能够在较低电压下就反向击穿产生漏电流，使得SCR的T2的基极-发射极正偏，T2导通。与现有技术相比，本发明实施例提供的ESD保护电路能够在较低电压时就提供足够SCR触发电流，因此本发明实施例中的ESD保护电路的触发电压低，而一旦SCR能够触发，其保护能力比单纯的MOS管的保护能力要强很多。

附图说明

图1是现有技术中一种输入输出单元的输出驱动电路和ESD保护电路示意图；

图2是现有技术中SCR管的ESD保护电路的截面图；

图3是本发明ESD保护电路的版图；

图4是本发明图3 ESD保护电路对应的结构示意图；

图5是本发明提供的一种ESD保护电路和输入输出单元的输出驱动电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。