[实用新型]电压保护集成电路和电压保护系统

说明书

技术领域

本实用新型通常涉及电子系统和器件，更具体地，涉及提高具有集成电路的电子器件在反向偏置条件下的鲁棒性。 

背景技术

集成电路(IC)能接收来自芯片外电子设备发出的电信号。防止过电压是IC的一个关注点。典型地，由于静电放电(ESD)可能发生过电压，但是也可能因为IC无意地受到过大的供应电压而发生过电压。这能导致IC中结构的性能降级。 

实用新型内容

集成电路无意地受到过大的供应电压而发生过电压。这能导致IC中结构的性能降级。 

一种装置实例包括IC，该IC具有外部IC连接点、IC衬底连接点、电压箝位电路、以及欠电压电路。当外部IC连接点的电压在正常工作电压范围内时，IC衬底连接点的电压被设置为第一电压。当外部IC连接点的电压超过正常工作电压范围时，电压箝位电路被配置成将IC内部的一个或多个电路的电压源箝位在正常工作电压范围内。欠电压电路通信地连接到箝位电路并且被配置成当IC的外部IC连接点的电压小于0伏时将IC衬底的电压设置为第二电压。在某些实施例中，当所述外部IC连接点处的电压小于0伏时，可将所述衬底的电压设置成等于所述外部IC连接点处的电压。 

一种电压保护系统，包括集成电路和电池充电电路。集成电路包括：外部IC连接点；IC衬底连接点，其中，当所述外部IC连接点的电压处于正常工作电压范围内时，所述IC衬底连接点的电压被设置成第一电压；电压箝位电路， 其配置成当所述外部IC连接点的电压超出正常工作电压范围时，将IC的内部电路的电压源箝夹在正常工作电压范围内；以及，欠电压电路，其通信地连接到所述箝位电路并且被配置成当IC的所述外部IC连接点的电压小于0伏时，将所述衬底的电压设置成第二电压。电池充电电路通信地连接到所述电压箝位电路。在某些实施例中，当所述外部IC连接点的电压处于小于0V到-6V的电压范围内时，可将所述衬底连接点的电压设置成等于所述外部IC连接点的电压本实用新型防止集成电路无意地受到过大的供应电压而发生过电压，提高了具有集成电路的电子器件在反向偏置条件下的鲁棒性。 

本部分目的是提供对本专利申请主题的概括。但是其目的不是为了提供本实用新型的排他的或者穷尽的解释。所包括的具体实施方式是用于进一步提供关于本专利申请的信息。 

附图说明

在不必按比例绘制的附图中，类似的数字可以在不同的视图中表示类似的元件。具有不同字母后缀的类似数字可以代表类似元件的不同实例。附图通常以示例的方式而不是以限制的方式，阐述本实用新型中所讨论的各种示例。 

图1是表示了高压NMOS晶体管的横截面的示意图； 

图2示出了保护IC免受过电压事件和欠电压事件的方法示例的流程图； 

图3示出了欠电压容限箝位电路(under voltage tolerant clamp circuit)的示例的概略图； 

图4A和图4B示出了电压箝位电路的仿真的视图； 

图5示出了包括IC和电池充电电路的电子系统的示例。 

具体实施方式

集成电路可能会在无意中经受过电压。例如，汽车可以包括用于电子器件(如移动电话)的充电器。例如，充电系统的电子电路中的故障可能导致电子器件经受高达28伏(28V)的电压。在另一示例中，如果来自壁装电源插座墙 面输出充电系统的插头被无意地反向连接，则该电子器件可能会经受2到4伏的负电压(-2V到-4V)。为了保护IC，可以包括使得低压电路免受过电压的电路。 

一般情况下，电子电路在0V到2V或0V到4V的电压范围内工作。在过电压情况下，箝位电路可以用于将IC的电压源维持在比如4V或6V的最大电压。在欠电压情况下，电源低于接地电压(0V)或者低至负电压。当这种情况发生时，IC中的寄生二极管变为正向偏置的并且产生大量电流。该电流可能会减少IC中的结的寿命。为了在欠电压事件期间保护IC，可以产生负内部电源轨(negative internal power rail)。负内部电源轨被应用于IC器件的器件隔离抽头(tap)和/或衬底抽头，以限制流过正向偏置二极管的电流。