[发明专利]使用I/O焊盘的ESD保护方案

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体来说，涉及集成电路器件。

背景技术

静电放电(ESD)脉冲将能量从外部壳体突然且出乎意料地转移到电子器件中(类似于通过使用人体放电模型(HBM)或机器放电模型(MM))或从电子器件转移到外部壳体(类似于通过使用器件充电模型(CDM))。ESD事件可以损坏电子器件，例如，在高压的情况下击穿晶体管的栅极氧化物或者在大电流的情况下通过“熔化”器件的有源区域，导致结损坏。如果通过ESD事件损坏了器件，则电子产品达不到所期望的操作性甚至完全不能使用。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种集成电路(IC)的ESD保护电路，包括：静电放电(ESD)敏感电路；多个IC焊盘，所述多个IC焊盘与所述ESD敏感电路上的相应节点电连接并且可从所述IC的外部电接触，其中，所述多个IC焊盘包括一个或多个电源供给焊盘和一个或多个I/O焊盘；多个ESD箝位元件，分别与所述多个IC焊盘连接；以及触发电路，被用于检测电源焊盘上ESD事件的发生，并且响应于所述检测，将ESD的能量同时分流到所述I/O焊盘的ESD箝位元件和所述电源焊盘的ESD箝位元件。

该IC还包括：第一电源轨，在所述电源焊盘的第一供给端子和所述I/O焊盘的第一供给端子之间延伸；以及第二电源轨，在所述电源焊盘的第二供给端子和所述I/O焊盘的第二供给端子之间延伸。

该IC还包括：电流路径，连接在所述第一电源轨和所述第二电源轨之间并且与所述I/O焊盘连接。

该IC还包括：第一晶体管和第二晶体管，被布置在所述电流路径上，用于连接所述I/O焊盘和所述ESD敏感电路之间。

在该IC中，所述第一晶体管的栅极与所述触发电路的第一输出端子连接，并且所述第二晶体管的栅极与所述触发电路的第二输出端子连接。

在该IC中，当发生所述ESD事件时，所述触发电路用于使所述第一晶体管处于低阻抗状态。

在该IC中，当发生所述ESD事件时，所述触发电路用于使所述第二晶体管处于低阻抗状态。

在该IC中，所述触发电路包括：第一端子，被用于将第一触发信号输出到所述第一晶体管；第二端子，被用于将第二触发信号输出到所述第二晶体管；以及第三端子，被用于将第三触发信号输出到所述电源焊盘的ESD箝位元件。

在该IC中，所述电源焊盘的ESD箝位元件包括晶体管，并且当发生所述ESD事件时，所述触发电路被用于使所述电源焊盘的所述晶体管处于低阻抗状态。

在该IC中，在没有发生ESD事件时，所述触发电路被用于使所述电源焊盘的所述晶体管处于高阻抗状态。

在该IC中，所述触发电路包括：电阻器；一个或多个MOS电容器，与所述电阻器的端子连接以建立RC节点；以及反相器，具有连接至所述RC节点的输入端并具有连接至所述电源焊盘的所述ESD箝位元件的输出端子。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括具有阶梯状结构的静电放电(ESD)保护电路的集成电路(IC)，包括：第一电源轨，对应于所述阶梯状结构的第一腿部；第二电源轨，对应于所述阶梯状结构的第二腿部；多条电流路径，彼此平行延伸以对应于所述阶梯状结构的相应梯级；多个IC焊盘，被布置在相应的电流路径上，其中，所述多个IC焊盘包括一个或多个电源焊盘和一个或多个I/O焊盘；以及触发电路，用于检测是否发生ESD事件，并且如果发生ESD事件，则通过触发电路将所述ESD事件的能量同时分流到对应于电源焊盘的电流路径和对应于I/O焊盘的电流路径。

该IC还包括：ESD箝位元件，被用于在所述触发电路的控制下将所述ESD事件的能量分流到所述电源焊盘上。

在该IC中，当发生所述ESD事件时，所述触发电路被用于使所述ESD箝位元件处于低阻抗状态；并且在没有发生ESD事件时，所述触发电路进一步被用于使所述ESD箝位元件处于高阻抗状态。

该IC还包括：p型晶体管，连接在所述第一电源轨和所述I/O焊盘之间；n型晶体管，连接在所述I/O焊盘和第二电源轨。

在该IC中，当发生所述ESD事件时，所述触发电路被用于使所述p型晶体管处于低阻抗状态，同时使所述n型晶体管处于低阻抗状态。

在该IC中，当没有发生所述ESD事件时，所述触发电路被用于使所述p型晶体管处于高阻抗状态，同时使所述n型晶体管处于高阻抗状态。

该IC还包括：ESD箝位元件，被用于在所述触发电路的控制下将所述ESD事件的能量分流到所述电源焊盘上。