[实用新型]保护供电节点不受静电放电影响的设备、系统和处理器

说明书

技术领域

本发明的实施例总体涉及处理器领域。更具体而言，本发明的实施例涉及保护电源和/或地电源节点不受静电放电(ESD)影响的方法、设备和系统，以实现这些节点上供电信号的快速斜变(ramp)。 

背景技术

在制造集成电路(IC)期间或操纵这种IC期间，通往IC的电源或地电源节点/管脚可能会经受高的供电电压和电流(例如，几千伏和几安培的电流，相对于局部地为正的和/或负的)。这些高供电电压和电流意味着节点上的静电放电事件，可能会损坏耦合到IC的电源和/或地节点/管脚的电路。在耦合到电源和/或地电源节点/管脚的其它电路经受到静电放电事件时，电源和/或地电源节点/管脚也可能间接受到静电放电事件影响。在这种情况下，其它电路上的静电放电通过指向电源和/或地电源节点/管脚的导电路径流动，从而导致那些节点/管脚以及耦合到那些节点/管脚的损坏。为了保护这些电路，在IC中包括静电放电保护电路，在这种供电节点上有静电放电事件时，使IC的电源和地电源节点彼此短接。 

这样的静电放电保护电路通过对供电节点(电源和地节点)上的高或低电压信号进行钳位来保护IC。因此，IC供电节点上迅速变化的电压(例如10mV/μs或更快)可能表现为施加到静电放电保护电路的静电放电事件，该保护电路通过将具有电源(电源和地)的节点彼此短接对静电放电事件做出响应，以释放与静电放电事件相关联的大电流(几个安培)。通过释放与静电放电事件相关的大电流，防止了在IC的电路节点上建立起高电压。 

图1示出了传统的静电放电保护电路100，其具有耦合到钳位单元102的计时器单元101。选择计时器单元101的时间常数，使其短于供电信号Vdd的斜变时间并长于静电放电事件的持续时间。这样的时间常数允许钳位单元102在静电放电事件在具有供电信号Vdd的节点上开始时打开，在静 电放电事件在具有供电信号Vdd的节点上完成之后关闭。供电信号Vdd一般是由母板上的外部调压器(IC外部)产生的，因此对于暴露于IC外部的这种信号而言，需要静电放电保护。这种外部调压器一般产生斜变速度慢的供电信号Vdd，例如1mV/μs。 

不过，为了有效率地管理IC功率，使用了高级功率发生器，其以快速斜变速度(例如，1-10KmV/μs)产生供电信号。这些快速斜变供电信号允许IC进出功率状态以节省功耗并改善IC性能。这些快速斜变供电信号在静电放电保护电路(例如图1的静电放电保护电路100)看来就是静电放电事件，因为像静电放电事件一样，快速斜变的供电信号以类似于或等于IC供电节点上突发高压尖峰(静电放电事件)的速度斜变增大或减小。因此，静电放电保护电路(例如图1的静电放电保护电路100)不能在快速斜变供电信号和具有供电信号的节点上的静电放电事件之间进行区分。因此，这样的静电放电保护电路对例如用于IC功率管理的快速斜变供电信号进行钳位，从而破坏了IC的功率管理。 

实用新型内容

以下所述是对实施例的简要总结，以提供对实施例一些方面的基本理解。所述总结不是对实施例的全面概述。其既不是确定实施例的关键因素或主要因素，也不是描述实施例的范围，其目的仅是以简要的形式呈现实施例的一些概念作为随后更具体说明的前序。 

这里描述了一种保护供电节点不受静电放电影响的设备。所述设备包括：计时器单元，所述计时器单元具有带有第一供电信号的节点并用于基于所述第一供电信号产生第一计时器信号；以及钳位单元，所述钳位单元耦合到所述计时器单元并具有带有第二供电信号的节点，用于响应于静电放电对所述第二供电信号进行钳位，并且箝位持续基于所述第一计时器信号的信号电平的时间。 

这里描述了一种保护供电节点不受静电放电影响的系统，所述系统包括：用于产生第一供电信号的第一电压发生器；以及耦合到所述第一电压发生器的处理器，所述处理器包括：用于产生所述第二供电信号的第二电压发生器；以及静电放电单元，用于通过所述第一供电信号产生第一计时 器信号；以及响应于静电放电对所述第二供电信号进行钳位，所述钳位的持续时间基于所述第一计时器信号。 

这里描述了一种保护供电节点不受静电放电影响的处理器，所述处理器包括：电压发生器，用于接收第一供电信号并基于所述第一供电信号来产生第二供电信号；以及这里讨论的静电放电单元。