[发明专利]一种双二极管ESD保护电路有效

专利信息
申请号: 201910500481.5 申请日: 2019-06-11
公开(公告)号: CN110246837B 公开(公告)日: 2021-04-27
发明(设计)人: 陈中;李振荣;赖彭宇;庄奕琪 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: H01L27/02 分类号: H01L27/02
代理公司: 陕西电子工业专利中心 61205 代理人: 陈宏社;王品华
地址: 710071 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 二极管 esd 保护 电路
【权利要求书】:

1.一种双二极管ESD保护电路,包括高端二极管、低端二极管和ESD主通路,所述高端二极管阳极和低端二极管阴极与待保护电路IO相连,所述高端二极管阴极和ESD主通路正极与待保护电路VDD相连,所述低端二极管阳极和ESD主通路负极与待保护电路GND相连,所述高端二极管用于释放待保护电路IO对VDD的ESD电流,所述低端二极管用于释放待保护电路GND对IO的ESD电流;所述ESD主通路用于释放待保护电路VDD对GND的ESD电流;其特征在于:还包括寄生PNP三极管,所述寄生PNP三极管的发射极与待保护电路IO相连,基极与待保护电路VDD相连,集电极与待保护电路GND相连。

2.根据权利要求1所述的一种双二极管ESD保护电路,其特征在于,所述高端二极管,采用N阱P+二极管。

3.根据权利要求1所述的一种双二极管ESD保护电路,其特征在于,所述寄生PNP三极管,其发射极采用P+结构,基极采用N阱结构,集电极采用P衬底结构,该寄生PNP三极管的开启电压BVCEO由N阱和P衬底的反向击穿电压以及该寄生PNP三极管的电流放大倍数决定,计算公式为:

其中,BVCBO为寄生PNP三极管集电极-基极反向击穿电压,即N阱与P衬底间的反向击穿电压,β为寄生PNP三极管电流放大倍数,n为制造电路的半导体材料决定的常数,BVCBO和β的计算公式分别为:

其中,Ecrit为雪崩击穿临界电场,ND为半导体掺杂浓度,即N阱和P衬底浓度,WE和NE分别表示P+的宽度和浓度,WB表示P+到P衬底的距离,NB表示N阱的浓度,ni为本征半导体浓度。

4.根据权利要求3所述的一种双二极管ESD保护电路,其特征在于,所述寄生PNP三极管,导通电阻由其电流放大倍数β以及集电极宽度即N阱到P衬底电极的距离决定。

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