[发明专利]静电放电保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及电路保护装置，更具体地说，涉及静电放电保护装置。

背景技术

半导体装置在生产制造、加工、组装、运送、使用等过程中，整个流程都会遭受ESD(Electro-Staticdischarge的缩写，即静电放电)的威胁，若无适当防护措施，半导体装置就会受到破坏而无法销售。

如图1a所示，耦接于两个电路20a和20b的间的第一电力切入元件50包括第一二极管串联模组52以及与其并联反方向导通的第二二极管串联模组54，其中第一二极管串联模组52由两个第一二极管52a串联而成，而第二二极管串联模组54由两个第二二极管54a串联而成。

上述第一电力切入元件50耦接于电路20a的电源供应端VCC 1/接地端GND 1和电路20b的电源供应端VCC 2/接地端GND 2的间，用以在电路20a的电源供应端VCC 1/接地端GND 1和电路20b的电源供应端VCC 2/接地端GND 2的间提供一静电放电路径。

举例来说，当电路20a的电源供应端VCC 1/接地端GND 1遭受ESD的轰击时，可视为对第一电力切入元件50的第一二极管串联模组52施加顺向偏压而使第一电力切入元件50导通，将大量的ESD暂态电流经由第一电力切入元件50对应传递至电路20b的电源供应端VCC 2/接地端GND 2。

或者，电路20b的电源供应端VCC 2/接地端GND 2遭受静电放电的轰击时，也会导通第一电力切入元件50将大量的ESD暂态电流经由第一电力切入元件50对应传递至电路20a的电源供应端VCC 1/接地端GND 1。

因此，电路20a中的受保护元件10a或电路20b中的受保护元件10b不会遭受到静电放电的威胁而被静电电流毁损导致失效。另外，由二极管构成的第一电力切入元件50在不导通时，可具有阻隔来自相邻电路杂讯的效果。

如图1b所示为第一电力切入元件50的等效电路示意图。由于现有的第一电力切入元件50通常由位于n型井区或p型井区的PN二极管构成，因而在井区中具有寄生电阻。

如第1b图所示，二极管串联模组52的二极管52a的等效电路可视为一不具阻抗的二极管52a₁串联寄生电阻52a₂，而二极管串联模组54的二极管54a的等效电路可视为一不具阻抗的二极管54a₁串联一寄生电阻54a₂。然而，上述寄生电阻会阻挡ESD暂态电流的流通，而如果为了降低导通时第一电力切入元件50的寄生电阻而加大井区的面积，会使元件整体面积增加，无法达到高元件密度的要求。

如图2所示为已知的第二电力切入元件30的电路示意图。为了降低电力切入元件的寄生电阻，可利用金属氧化物半导体MOS 32并联反方向导通的MOS 34构成第二电力切入元件30。

当ESD暂态电流大于MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，即：金属-氧化物-半导体)的起始电压时，会使MOS 32或MOS 34导通，将大量的ESD暂态电流经由第二电力切入元件30从其中的一个电路的电源供应端VCC 1/接地端GND 1对应传递至另一个电路的电源供应端VCC 2/接地端GND 2。

由于MOS 32或MOS 34导通时的输出阻抗远小于由二极管构成的第一电力切入元件50的寄生电阻52a₂或54a₂，因此第二电力切入元件30可传递较大的暂态电流。另外，MOS 32或MOS 34本身的起始电压也有助于阻隔来自相邻电路杂讯的效果。

然而，为了降低导通时第二电力切入元件30的输出阻抗以提升传递ESD暂态电流的效果，会使元件整体面积增加，无法达到高元件密度的要求。在此技术领域中，需要一种高元件密度的静电放电保护装置，在导通时具有较低的导通内电阻以提升传递ESD暂态电流的效果，在不导通时提供较佳杂讯阻隔的效果，以改善上述缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述为了降低导通时电力切入元件的输出阻抗以提升传递ESD暂态电流的效果，使元件整体面积增加无法达到高元件密度的缺陷，提供一种静电放电保护装置。