[发明专利]标准CMOS或BICMOS IC工艺中用于实现高电压输入/输出的ESD保护

权利要求书

1.一种ESD保护的方法，用于保护采用标准CMOS或BiCMOS IC工艺制造的集成电路的高电压输入或输出，所述高电压输入或输出允许呈现大于标准CMOS或BiCMOS IC工艺的特定最大I/O电压的电压摆幅，所述方法包括

a.提供ESD-二极管，其包括阳极和阴极，并且具有正向偏压V_D-FB和反向击穿电压V_D-RB，在大于正向偏压V_D-FB时，二极管允许电流在从阳极到阴极的正向方向流动，在小于反向击穿电压V_D-RB时，二极管允许电流在从阴极到阳极的反向方向流动；

b.提供多个ESD子电路，每个ESD子电路包括与电阻串联耦合的ESD-二极管，每个ESD子电路具有第一和第二电端子；

c.将所述的ESD子电路并联连接，第一电端子连接到集成电路的高电压输入或输出，并且第二电端子连接到公共电压；

d.使得高电压输入电压摆幅在ESD-二极管的正向偏压V_D-FB和反向击穿电压V_D-RB之间的范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述ESD-二极管选自具有最大反向击穿电压的PN-结二极管。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述ESD-二极管为N-阱/P-衬底二极管。

4.根据权利要求1所述的方法，其中串联电阻配置为长L和宽W在从0.5μm到10μm范围内，例如在1-4μm范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其中串联电阻是基于非金属硅化N+多晶的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中ESD子电路的数量在从2-300范围内，如从50-200。

7.根据权利要求1所述的方法，其中标准CMOS IC工艺的特定最大电压小于5伏±10％，如等于3.3伏±10％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中高电压输入的标称电压摆幅不接近反向击穿电压V_D-RB的80％或90％或95％。

9.根据权利要求1所述的方法，其中高电压输入或输出适合于连接到便携通讯设备的天线端子，如监听设备，如助听器。

10.一种采用标准CMOS或BiCMOS工艺实现的IC，所述IC包括多个用于处理高电压输入或输出的高电压I/O焊盘并且其中每个高电压I/O焊盘连接到ESD保护电路，所述ESD保护电路包括：

a.ESD-二极管，其包括阳极和阴极并具有正向偏压V_D-FB和反向击穿电压V_D-RB，在大于正向偏压V_D-FB时，二极管允许电流在从阳极到阴极的正向方向流动，在小于反向击穿电压V_D-RB时，二极管允许电流在从阴极到阳极的反向方向流动；

b.多个ESD子电路，每个ESD子电路包括与电阻串联耦合的ESD-二极管，每个ESD子电路具有第一和第二电端子；

c.其中所述的ESD子电路并联连接，第一电端子连接到集成电路的高电压I/O焊盘，并且第二电端子连接到公共电压；和

d.其中ESD保护电路适合于当所述高电压输入或输出的电压摆幅在正向偏压V_D-FB和反向击穿电压V_D-RB之间时，保护连接到所述高电压I/O焊垫的IC电路。

11.根据权利要求10所述的IC，其中连接到至少一个高电压I/O焊盘的所述电路适合于连接到外部天线，如环形天线。

12.根据权利要求11所述的IC，其中IC包括用于调谐外部天线的天线频率的电路。

13.一种制成品，其包括根据权利要求10所述的IC和独立的天线，如环形天线，其中天线的端子电连接到IC的高电压I/O焊盘。

14.根据权利要求13所述的制成品，其中所述IC和所述天线适合于发射和/或接收频率在3GHz以下的电磁能量，如在30MHz到3GHz范围内。

15.根据权利要求13所述的制成品，其中所述IC和所述天线适合于发射和/或接收频率在30MHz以下的电磁能量，如在100kHz到30MHz范围内。