[实用新型]一种指纹阵列IC内置ESD防护结构

说明书

本实用新型提供一种指纹阵列IC内置ESD防护结构，包括静电泄放电路，所述静电泄放电路包括连接在一起的电阻和钳位器件，所述钳位器件还接地连接；指纹阵列的每个最小采样单元的接收平板与电容连接，电容的另一端与静电泄放电路的电阻的另一端连接。本实用新型的接收平板通过电容感应到空气放电电荷后，通过静电泄放电路的电阻限流，再通过钳位器件泄放，保护了内部电路。

技术领域

本实用新型属于芯片技术领域，涉及一种指纹阵列IC内置ESD防护结构。

背景技术

IC芯片是将大量的微电子元器件形成的集成电路放在一块塑基上，然后做成一块芯片，而今几乎所有看到的芯片，都可以叫做IC芯片，随着科学技术的不断发展和不断进步，IC芯片已经广泛应用在我们生活的各个领域，但是IC的控制模块容易受到接入电流静电的影响，进而影响IC芯片的性能。

半个世纪以来，静电在电子行业引起的着火、爆炸等事故不胜枚举。仅美国电子行业每年因静电造成的损失就高达几百亿美元，因此，静电防护在减少损失、提升品质和消费效率方面具有重要的意义。

随着导体技术和集成电路行业的迅速发展以及广泛应用，体积小、集成度高的器件越发受市场欢迎，这种需求也导致导线间间距越来越小，内部氧化膜逐渐变薄，同时也导致器件对静电的影响十分敏锐，以至于一些微小电压就可能击穿这些电子器件。而电子产品在生产、运输、储存和转运等一系列过程中所产生的静电电压却远远超过其耐压值，这就可能造成器件的击穿或失效，影响产品的可靠性。所以必须要重视静电的防护，从根本上解决这个问题。

在电子行业中，静电放电(ESD)的能量对于传统器件的影响，不易被人们察觉。但对于因线路间距短，线路面积小而导致耐压降低、耐流容量减少的高密集元器件来讲，ESD往往会成为其致命的杀手。

静电放电还能造成更严重的问题，任何部件测试时，可能并没有发现由于静电放电所造成的器件残次，如果在后续装配工序发现器件失效，将导致返工或更换器件造成的成本增加。一旦器件在工作现场失效，其修理或更换费用，会比制造阶段发现并解决问题所需要的费用多花100倍以上。有些电子元器件受到静电放电损伤后，仅表现出产品某些性能参数的下降，但尚未达到完全失效的程度，如不进行全面地检测往往无法发现。例如数字集成电路在静电放电损伤后电流输入电平的增加，在电路功能测试时一般不会被发现；或者静电放电使产品出现可自愈的击穿或其他非致命的损害，但这种效应可以累加，从而形成潜在的隐患，在继续使用的情况下可发生致命失效，既难以预料又不可能事先筛选。

实际使用中，由于半导体指纹采集器件表面被暴露于空气中，所述用来隔离人体皮肤表面和检测电极的绝缘保护层仅是一层很薄的保护膜，而通常情况下人体最高可以携带几千伏甚至过万伏的静电电压(尤其在北方干燥的环境下这种情况十分常见)，这样，上述指纹采集过程中，静电电压也可以通过所述各板间电容而耦合至各检测电极，再经过该检测电极传导至传感器的内部工作电路，将对半导体指纹采集器件造成不可恢复的破坏。因此，如何增强静电防护功能，是半导体指纹采集器件增强市场竞争力的关键考虑点之一。

目前，由于电容式指纹阵列庞大，至少有几万个采样点需要保护，因此在设计上有很多限制；通过指纹模组工艺的调整或降低增益灵敏度来达到保护的结果。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种指纹阵列IC内置ESD防护结构，可以极大提高抗空气放电能力，而且面积很小，采用本实用新型，可以让指纹检测灵敏度提高，简化模组工艺设计。

本实用新型提供的指纹阵列IC内置ESD防护结构，包括静电泄放电路，所述静电泄放电路包括连接在一起的电阻和钳位器件，所述钳位器件还接地连接；指纹阵列的每个最小采样单元的接收平板与电容连接，电容的另一端与静电泄放电路的电阻的另一端连接。

接收平板通过与其连接电容感应到空气放电电荷后，通过静电泄放电路的电阻限流，再通过静电泄放电路的钳位器件泄放，保护了内部电路。