本公开整体涉及用于集成电路的接口电路,并且更具体地,涉及可增强集成电路设备中的静电放电保护的电路。
背景技术:
1、电子设备技术在过去几年中已经出现爆炸式增长。例如,更好的通信、硬件、更大的网络和更可靠的协议推动了蜂窝和无线通信技术的发展。无线服务提供商现在能够为他们的客户提供一系列不断扩展的特征和服务,并为用户提供前所未有的访问信息、资源和通信的水平。为了跟上这些服务增强的步伐,移动电子设备(例如,蜂窝电话、平板设备、膝上型计算机等)变得比以往任何时候都更强大和复杂。持续的服务增强需要工艺技术进步,工艺技术进步可为集成电路(ic)设备提供不断提高的性能和晶体管密度。
2、工艺技术进步趋于减小晶体管栅极长度和ic设备的其它特征尺寸。栅极长度和特征尺寸的减小可增加ic设备对静电放电(esd)事件的敏感性。ic设备通常包括esd保护电路,该esd保护电路可在不同类型的esd事件期间保护接口电路。可测试ic设备,以确保其满足关于esd保护的最低工业标准。ic设备鉴定过程可包括基于人体模型(hbm)或基于esd事件的带电设备模型(cdm)表征来测试ic设备对esd事件的敏感性。一些esd保护电路基于hbm或cdm,或者使用hbm或cdm来评估。hbm旨在表征设备对由人类触摸电子设备导致的±1kv的esd事件所引起损坏的敏感性。cdm旨在表征设备对±250伏的esd事件所引起损坏的敏感性,该esd事件与通过直接接触充电或场感应充电突然释放ic芯片或封装件中积累的能量有关。
3、在大规模ic设计和半导体制造工艺的某些方面的变化(包括减小工艺最小特征尺寸)可能会造成ic设备对esd事件的新的或不同的敏感性。因此,需要不断改进ic接口电路的esd保护。
技术实现思路
1、本公开的某些方面涉及可在ic设备中提供增强esd保护的系统、装置、方法和技术。本文所公开的一些示例适用于ic中的接口电路,包括高速低功耗同步动态随机存取存储器中的接口电路。本文所公开的一些示例适用于保护电路,这些电路位于用于实施ic设备的某些核心特征的低电压域与用于设备输入和输出(输入/输出或i/o)的高电压域之间的边界处。
2、在本公开的一个方面,一种触发电路包括串联连接的第一电容器和第二电容器、控制设备和该触发电路的输出端。该第一电容器连接到第一电压轨和公共节点。该第二电容器连接到第二电压轨和该公共节点。该控制设备具有耦合到该公共节点的第一端子和用于接收控制信号的控制端子。该控制信号可与该第一电压轨和该第二电压轨上的瞬变解耦。该触发电路的该输出端耦合到该公共节点。
3、在本公开的一个方面,一种装置包括:用于对第一电压轨和第二电压轨之间的电压差进行分压的构件,用于对该电压差进行分压的该构件包括在公共节点处串联连接的第一电容器和第二电容器;和用于对该公共节点进行选择性地放电的构件。该第一电容器连接到该第一电压轨并且该第二电容器连接到该第二电压轨。用于对该公共节点进行选择性地放电的该构件包括控制设备,该控制设备具有耦合到该公共节点的第一端子和被配置为接收控制信号的控制端子。该控制信号可与该第一电压轨和该第二电压轨上的瞬变解耦。触发输出端耦合到该公共节点。
4、在本公开的一个方面,一种用于触发静电放电保护电路的方法包括:将电容器分压器电路配置为对第一电压轨和第二电压轨之间的电压差进行分压,该电容器分压器电路包括在公共节点处串联连接的第一电容器和第二电容器;以及将控制设备配置为对该公共节点进行放电。该第一电容器连接到该第一电压轨并且该第二电容器连接到该第二电压轨。该控制设备具有耦合到该公共节点的第一端子和被配置为接收控制信号的控制端子。该控制信号与该第一电压轨和该第二电压轨上的瞬变解耦。触发输出端耦合到该公共节点。
5、在某些示例中,该控制信号耦合到参考电压,该参考电压被配置为在该第一电压轨和该第二电压轨的电压幅值处于相应标称值时接通该控制设备。该控制设备可包括控制晶体管。当该控制晶体管接通时,该触发输出端可具有由该控制晶体管的源极-漏极电压确定的电压。
6、在某些示例中,该控制信号耦合到参考电压,该参考电压被配置为在该第一电压轨或该第二电压轨的电压幅值超过阈值最小电压时断开该控制设备。在一个示例中,在esd事件期间超过该阈值最小电压。
7、在一个示例中,该触发输出端具有与esd事件期间该第一电容器和该第二电容器的电容值的比率相关的电压。在一个示例中,该控制设备的该控制端子通过电阻-电容电路耦合到该控制信号。
8、在一个示例中,该控制设备是nmos晶体管。该nmos晶体管的源极可通过电阻耦合到该第一电压轨或该第二电压轨。在某些示例中,使用ic设备来实现该装置。该触发输出端可耦合到该ic设备的输出电路中的晶体管。该触发输出端可耦合到驱动该集成电路设备的输出电路的晶体管。
1.一种触发电路,所述触发电路包括:
2.根据权利要求1所述的触发电路,其中所述控制信号耦合到参考电压,所述参考电压被配置为在所述第一电压轨和所述第二电压轨的电压幅值处于相应标称值时接通所述控制设备。
3.根据权利要求2所述的触发电路,其中所述控制设备包括控制晶体管,并且当所述控制晶体管接通时,所述触发电路的所述输出端具有由所述控制晶体管的源极-漏极电压确定的电压。
4.根据权利要求1所述的触发电路,其中所述控制信号耦合到参考电压,所述参考电压被配置为在所述第一电压轨或所述第二电压轨的电压幅值超过阈值最小电压时断开所述控制设备。
5.根据权利要求4所述的触发电路,其中在静电放电(esd)事件期间超过所述阈值最小电压。
6.根据权利要求1所述的触发电路,其中所述触发电路的所述输出端具有与esd事件期间所述第一电容器和所述第二电容器的电容值的比率相关的电压。
7.根据权利要求1所述的触发电路,其中所述控制设备的所述控制端子通过电阻-电容电路耦合到所述控制信号。
8.根据权利要求1所述的触发电路,其中所述控制设备包括n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管,所述nmos晶体管的源极通过电阻耦合到所述第一电压轨或所述第二电压轨。
9.根据权利要求1所述的触发电路,其中所述触发电路设置在集成电路设备中,并且其中所述触发电路的所述输出端耦合到所述集成电路设备的输出电路中的晶体管。
10.根据权利要求1所述的触发电路,其中所述触发电路设置在集成电路设备中,并且其中所述触发电路的所述输出端耦合到驱动所述集成电路设备的输出电路的晶体管。
11.一种装置,所述装置包括:
12.根据权利要求11所述的装置,其中所述控制信号耦合到参考电压,所述参考电压被配置为在所述第一电压轨和所述第二电压轨的电压幅值处于相应标称值时接通所述控制设备。
13.根据权利要求12所述的装置,其中所述控制设备包括控制晶体管,并且当所述控制晶体管接通时,所述触发输出端具有由所述控制晶体管的源极-漏极电压确定的电压。
14.根据权利要求11所述的装置,其中所述控制信号耦合到参考电压,所述参考电压被配置为在所述第一电压轨或所述第二电压轨的电压幅值超过阈值最小电压时断开所述控制设备。
15.根据权利要求14所述的装置,其中在静电放电(esd)事件期间超过所述阈值最小电压。
16.根据权利要求11所述的装置,其中所述触发输出端具有与esd事件期间所述第一电容器和所述第二电容器的电容值的比率相关的电压。
17.根据权利要求11所述的装置,其中所述控制设备的所述控制端子通过电阻-电容电路耦合到所述控制信号。
18.根据权利要求11所述的装置,其中所述控制设备包括n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管,所述nmos晶体管的源极通过电阻耦合到所述第一电压轨或所述第二电压轨。
19.根据权利要求11所述的装置,其中所述装置包括集成电路设备,并且其中所述触发输出端耦合到所述集成电路设备的输出电路中的晶体管。
20.根据权利要求11所述的装置,其中所述装置包括集成电路设备,并且其中所述触发输出端耦合到驱动所述集成电路设备的输出电路的晶体管。
21.一种用于触发静电放电保护电路的方法,所述方法包括:
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述控制信号耦合到参考电压,所述参考电压被配置为在所述第一电压轨和所述第二电压轨的电压幅值处于相应标称值时接通所述控制设备。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述控制设备包括控制晶体管,并且当所述控制晶体管接通时,所述触发输出端具有由所述控制晶体管的源极-漏极电压确定的电压。
24.根据权利要求21所述的方法,其中所述控制信号耦合到参考电压,所述参考电压被配置为在所述第一电压轨或所述第二电压轨的电压幅值超过阈值最小电压时断开所述控制设备。
25.根据权利要求24所述的方法,其中在静电放电(esd)事件期间超过所述阈值最小电压。
26.根据权利要求21所述的方法,其中所述触发输出端具有与esd事件期间所述第一电容器和所述第二电容器的电容值的比率相关的电压。
27.根据权利要求21所述的方法,其中所述控制设备的所述控制端子通过电阻-电容电路耦合到所述控制信号。
28.根据权利要求21所述的方法,其中所述控制设备包括n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管,所述nmos晶体管的源极通过电阻耦合到所述第一电压轨或所述第二电压轨。
29.根据权利要求21所述的方法,其中所述静电放电保护电路包括在集成电路设备中,并且其中所述触发输出端耦合到所述集成电路设备的输出电路中的晶体管。
30.根据权利要求21所述的方法,其中所述静电放电保护电路包括在集成电路设备中,并且其中所述触发输出端耦合到驱动所述集成电路设备的输出电路的晶体管。