本發(fā)明涉及靜電釋放保護(hù)，更具體地，是涉及用于集成電路的基于四分之一波長(zhǎng)傳輸線的靜電釋放(Electrostatic discharge，ESD)保護(hù)。

背景技術(shù)：

在電子產(chǎn)業(yè)里，靜電釋放(ESD)的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重且無法彌補(bǔ)地?fù)p壞未獲保護(hù)的電子器件。許多集成電路芯片具有內(nèi)建ESD保護(hù)電路，用以提供一些保護(hù)措施來抵抗造成損壞的電流朝不宜的方向流動(dòng)。

在高射頻(RF)應(yīng)用(例如：RF頻率大于1GHz)中，自ESD保護(hù)電路導(dǎo)致的寄生電容(及電感)可能對(duì)電子器件效能造成負(fù)作用，且可能造成RF頻寬顯著縮減。寄生電容對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的完整性及器件效能的負(fù)作用可能隨著RF頻率提升到高于10GHz而更加明顯。

經(jīng)由以上論述，希望提供用以改善器件效能的工具與技術(shù)，并且對(duì)電子器件提供包括高頻RF應(yīng)用的頻率范圍廣的ESD保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

具體實(shí)施例大體上關(guān)于調(diào)協(xié)具有內(nèi)建ESD保護(hù)電路的集成電路芯片的器件及方法。在一具體實(shí)施例中，所揭示的是在RF應(yīng)用中調(diào)協(xié)提供ESD保護(hù)的集成電路(IC)的器件及方法。本器件包括耦合至信號(hào)墊的傳輸線(transmission line，TL)。該TL是短路短截線(short circuited stub)，該短路短截線依存于帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護(hù)器件以及組配為該帶通濾波器。該TL組配成用來回應(yīng)信號(hào)的頻率而使該信號(hào)通過，該頻率落在該帶通濾波器的可容許頻率范圍內(nèi)。在一種組態(tài)中，該TL的電氣長(zhǎng)度L組配成精準(zhǔn)地等于波長(zhǎng)的四分之一，該波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于該IC或該TL的操作頻率。作用為ESD保護(hù)器件的該TL組配成用來回應(yīng)落在該可容許范圍外的該頻率而使該信號(hào)分流。該IC包括控制開關(guān)陣列，該控制開關(guān)陣列可操作成用以變更該TL的電氣長(zhǎng)度L。該中心頻率可通過控制該電氣長(zhǎng)度L來調(diào)協(xié)。

在又另一具體實(shí)施例中，所揭示的是用以調(diào)協(xié)ESD保護(hù)器件的方法。TL組配為短路短截線，該TL依存于帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護(hù)器件以及組配為該帶通濾波器。該中心頻率可通過變更該TL的電氣長(zhǎng)度L而組配為可調(diào)協(xié)參數(shù)，其中該電氣長(zhǎng)度L通過對(duì)控制開關(guān)陣列進(jìn)行控制來變更。

本文中所揭示的具體實(shí)施例的這些及其它優(yōu)點(diǎn)及特征，透過參考以下說明及附圖會(huì)變?yōu)轱@而易見。再者，要了解的是，本文中所述的各項(xiàng)具體實(shí)施例的特征并不互斥，并且可用各種組合及排列呈現(xiàn)。

附圖說明

在附圖中，不同視圖中相稱參考字符大體上指相同元件。此外，附圖不必然有依照比例繪示，而是在繪示本揭露的原理時(shí)，大體上可能會(huì)出現(xiàn)重點(diǎn)描述的情況。在以下說明中，本揭露的各項(xiàng)具體實(shí)施例參照以下附圖來說明，其中：

圖1A展示使用傳輸線(TL)的ESD保護(hù)系統(tǒng)的一部分的一具體實(shí)施例的簡(jiǎn)化方塊圖。

圖1B展示使用短路短截線的ESD保護(hù)系統(tǒng)的一部分的一具體實(shí)施例的簡(jiǎn)化方塊圖。

圖1C展示流經(jīng)該ESD保護(hù)系統(tǒng)的ESD電流的一例示性路徑。

圖1D展示流經(jīng)該ESD保護(hù)系統(tǒng)的RF信號(hào)的一例示性路徑。

圖1E展示通過該ESD保護(hù)系統(tǒng)處理的ESD及RF信號(hào)的頻譜圖。

圖2A是實(shí)施為共面波導(dǎo)的ESD保護(hù)系統(tǒng)的一部分的一具體實(shí)施例的等角視圖。

圖2B是實(shí)施為可調(diào)協(xié)共面波導(dǎo)的ESD保護(hù)系統(tǒng)的一部分的一具體實(shí)施例的等角視圖。

圖3是實(shí)施為共面波導(dǎo)的ESD保護(hù)系統(tǒng)的一部分的一具體實(shí)施例的俯視圖。

圖4A、4B、4C及4D以圖解形式繪示實(shí)施為共面波導(dǎo)的TL的各種效能測(cè)量結(jié)果。

圖5是一用以繪示ESD保護(hù)的電路圖，該ESD保護(hù)防范接收于集成電路的輸入墊與輸出墊的ESD脈沖。

圖6是繪示程序的流程圖，該程序用以實(shí)施本文中所述調(diào)協(xié)ESD保護(hù)器件的技術(shù)。

具體實(shí)施方式

隨附權(quán)利要求書中提出本揭露據(jù)信有新穎特征的特性。然而，本揭露本身及較佳使用模式、其各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)將在搭配附圖閱讀時(shí)，通過參考以下具體實(shí)施例的詳細(xì)說明而得以更佳的理解。本文中所述的各個(gè)電路、器件或組件的功能可實(shí)施為硬件(包括離散組件、集成電路及系統(tǒng)芯片(system-on-a-chip，SoC))、固件(包括特定應(yīng)用集成電路及可程式化芯片)及/或軟件或其組合，端視應(yīng)用要求而定。

類似的是，用于形成根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)組裝模塊、子總成及總成的各種機(jī)械元件、構(gòu)件及/或組件的功能可使用各種材料及耦接技術(shù)來實(shí)施，端視應(yīng)用要求而定。

說明書中所使用諸如頂端、底端、左、右、上游、下游及類似的其它詞匯等描述性及指向性用語(yǔ)在附圖中指稱為臥置于圖紙上，而非指稱為本揭露的物理限制，除非另有具體注記。附圖可能未按照比例繪示，而且本文中所示及所述的具體實(shí)施例的一些特征可能為了繪示本揭露的原理、特征及優(yōu)點(diǎn)而簡(jiǎn)化或夸大。

具體實(shí)施例大體上關(guān)于諸如半導(dǎo)體器件或IC等器件。其它類型的器件也可以使用。該等器件可以是任何類型的IC，例如：用于無線及射頻(RF)通信的芯片。舉例而言，可將器件并入消費(fèi)性電子產(chǎn)品，例如：電腦、移動(dòng)電話、類似手表的無線電子器件、相機(jī)與打印機(jī)以及數(shù)種類型的平板運(yùn)算器件。將該等器件并入其它合適的應(yīng)用也可有作用。

在諸如地毯上行走或烘干機(jī)中烘干合成纖維衣物等日常活動(dòng)過程中可能產(chǎn)生靜電，從而造成物件具有不同的電位。靜電釋放(ESD)通常是描述為在不同電位的兩個(gè)物件間電流(或能量)突然且瞬時(shí)流動(dòng)。在電子器件環(huán)境中，ESD事件可描述為可能對(duì)電子器件造成破壞的電流流動(dòng)中的瞬時(shí)及不良的尖波。在ESD事件中，形式為大電壓尖波或脈沖的靜電可能轉(zhuǎn)移至集成電路(IC)的信號(hào)墊或接腳接觸部(pin contact)，其有可能造成IC內(nèi)的絕緣層崩潰。這可能在一或多個(gè)傳導(dǎo)路徑間形成短路而導(dǎo)致IC失效。在一些例子中，ESD事件可能造成金屬過熱或甚至是IC內(nèi)的材料蒸發(fā)。

ESD Association是知名美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(American National Standards Institute，ANSI)承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)組織，其已經(jīng)公布35項(xiàng)ESD標(biāo)準(zhǔn)，包括有人體模型(Human Body Model，HBM)、機(jī)器模型(Machine Model，MM)、帶電器件模型(Charged Device Model，CDM)以及其它涵蓋電子設(shè)備環(huán)境的ESD模型。下文所述的是對(duì)電子器件提供改良型ESD保護(hù)且同時(shí)改良其效能的各項(xiàng)具體實(shí)施例，范圍涵蓋無線、高頻RF應(yīng)用等各種廣范圍頻率。

圖1A展示使用傳輸線(TL)的ESD保護(hù)系統(tǒng)100的一部分的一具體實(shí)施例的簡(jiǎn)化方塊圖。圖1B展示使用短路短截線的ESD保護(hù)系統(tǒng)100的簡(jiǎn)化方塊圖。圖1C展示流經(jīng)ESD保護(hù)系統(tǒng)100的ESD電流的一例示性路徑。圖1D展示流經(jīng)ESD保護(hù)系統(tǒng)100的RF信號(hào)的一例示性路徑。圖1E展示通過ESD保護(hù)系統(tǒng)100處理的ESD及RF信號(hào)的頻譜圖。

請(qǐng)參閱圖1A、1B、1C、1D及1E，ESD保護(hù)系統(tǒng)100有部分包括經(jīng)耦合以接收信號(hào)112的信號(hào)墊110、于一端耦合至信號(hào)墊110并于另一端耦合至接地130的傳輸線(TL)120，該接地使用作為參考電壓。該TL120組配成具有電氣長(zhǎng)度L 126。該TL 120可組配成用來提供經(jīng)由輸出墊140接至負(fù)載(圖未示)的輸出信號(hào)122。該負(fù)載(圖未示)可耦合在輸出墊140與接地130之間。在一具體實(shí)施例中，該ESD保護(hù)系統(tǒng)可組配成用來處理ESD信號(hào)與RF信號(hào)，該等ESD信號(hào)相較于該等RF信號(hào)具有更低的頻率。關(guān)于在RF及毫米波(mmW)頻段中ESD及高頻信號(hào)的頻譜的補(bǔ)充細(xì)節(jié)是參照?qǐng)D1E來說明。

請(qǐng)回頭參閱圖1A、1B、1C、1D及1E，短路短截線(亦可稱為共振短截線或單純地稱為短截線)是TL 120，其一端僅耦合至該信號(hào)，而該短截線的自由端(free end)124是短路。該短路短截線的自由端124可連接至該接地。在所述的具體實(shí)施例中，TL 120組配為具有電氣長(zhǎng)度L 126的短路短截線，該電氣長(zhǎng)度是可以改變的。用于動(dòng)態(tài)的變更該TL的電氣長(zhǎng)度L 126的工具及技術(shù)是參照?qǐng)D6來說明。

請(qǐng)回頭參閱圖1A、1B、1C、1D及1E，假設(shè)用于該TL的相對(duì)介電常數(shù)為1，信號(hào)的波長(zhǎng)λ可通過將光速除以頻率f來運(yùn)算。終止于負(fù)載阻抗ZL的TL將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)從該負(fù)載反射回到來源，該負(fù)載阻抗ZL與特性阻抗Z0不同。在所述的具體實(shí)施例中，TL 120展示成具有50歐姆的特性阻抗。諸如75歐姆等其它特性阻抗值也可有作用。

短截線例如可通過調(diào)整電氣長(zhǎng)度L來調(diào)協(xié)。在一具體實(shí)施例中，電氣長(zhǎng)度L 126調(diào)協(xié)成精準(zhǔn)地等于該信號(hào)的波長(zhǎng)的四分之一，該波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于該IC的操作頻率。在一具體實(shí)施例中，該IC的操作頻率可組配成與中心頻率fc相同。電氣長(zhǎng)度L的任何變更都造成中心頻率fc出現(xiàn)對(duì)應(yīng)變更，反之亦然。

阻抗Z_TL 114是其本身特性阻抗及該TL的相位常數(shù)的正切(TAN)值的函數(shù)。該相位常數(shù)可表示成(2π/λ)*L。因此，TL 120的一項(xiàng)特性在于每四分之一波長(zhǎng)便會(huì)將該阻抗倒轉(zhuǎn)。所以，一端呈短路的四分之一波短截線在該TL的另一端看起來像是開路。在一具體實(shí)施例中，TL120的輸入阻抗Z_TL 114可組配成等于50歐姆。

請(qǐng)參閱圖1E，自ESD事件導(dǎo)致的ESD信號(hào)182(形式為脈沖或尖波)的頻譜典型為從直流電(DC)改變至約1GHz。然而，在一些應(yīng)用中，該等ESD信號(hào)的頻率可如10GHz一般高。如前述，高頻RF及毫米波(mmW)應(yīng)用信號(hào)184的頻譜典型為從約30GHz改變至約300GHz(稱為極高頻(EHF)波段)。在RF應(yīng)用中，TL 120可組配為具有中心頻率fc 188的鐘形帶通濾波器186，該鐘形帶通濾波器讓頻率在EHF波段中的信號(hào)以少量損失或無損失的方式通過。在一些應(yīng)用中，該帶通濾波器的頻寬可比該EHF波段還窄，舉例來說，介于如較低截止頻率172的fc-Δf與如較高截止頻率174的fc+Δf之間(其中fc-Δf、fc及fc+Δf正好落在該EHF波段內(nèi))。舉例而言，在一種RF應(yīng)用中，該TL可調(diào)協(xié)成具有約60GHz(其對(duì)應(yīng)于在自由空間中為5毫米且在具有介電常數(shù)為3.9的硅中約2.5毫米的波長(zhǎng))的操作頻率(其可組配成等于中心頻率fc)，以及頻寬2Δf典型為7GHz至10GHz，其適用于大部分超寬波段(UWB)頻率應(yīng)用。fc、fc-Δf及fc+Δf的其它值也可有作用。

請(qǐng)回頭參閱圖1A、1B、1C、1D及1E，當(dāng)該TL組配為四分之一波時(shí)，該短路短截線依存于該信號(hào)的該頻率提供阻抗。若該信號(hào)的該頻率落在用于該ESD保護(hù)系統(tǒng)的可容許頻率范圍外，則該TL的Zin阻抗會(huì)因?yàn)楦皖l信號(hào)的分流路徑而非常低。若該信號(hào)的該頻率落在該可容許頻率范圍內(nèi)，則對(duì)于更高頻信號(hào)，Zin阻抗會(huì)非常低。因此，該四分之一波、短路短截線對(duì)相較于中心頻率fc具有可容許頻率范圍的RF信號(hào)提供零或低阻抗路徑190，同時(shí)也對(duì)相較于該中心頻率具有落在該可容許范圍外的更低頻率的ESD信號(hào)提供分流或低阻抗路徑192。

在ESD信號(hào)與RF信號(hào)之間的頻率擴(kuò)展可依存于該TL的中心頻率fc，由濾波器件(例如：通過使用TL 120)用于分別沿著兩條分隔路徑190及192過濾并引導(dǎo)ESD信號(hào)及RF信號(hào)。在所述的具體實(shí)施例中，TL 120組配成用來提供至少兩種功能：經(jīng)由路徑190提供RF濾波以及經(jīng)由路徑192對(duì)負(fù)載提供ESD保護(hù)。

在一具體實(shí)施例中，該TL可在集成電路上制作為帶狀線、微帶、共面帶狀線、及/或共面波導(dǎo)。實(shí)施為共面波導(dǎo)的TL 120的補(bǔ)充細(xì)節(jié)是參照?qǐng)D2A來說明。

如本文中所述，“接地”節(jié)點(diǎn)指充當(dāng)“交流(AC)接地”但可具有任何“直流(DC)”參考電壓的任何節(jié)點(diǎn)，其可不落在零伏特。據(jù)了解，該信號(hào)墊及該輸出墊亦可實(shí)施為傳導(dǎo)凸塊、接觸部、接腳、接合區(qū)及其它元件。該ESD保護(hù)器件可用于保護(hù)該IC免于因耦合至該芯片的輸入墊與輸出墊的ESD脈沖而損壞。為集成電路提供ESD保護(hù)防范接收于輸入墊與輸出墊的ESD脈沖的電路的補(bǔ)充細(xì)節(jié)是參照?qǐng)D5來說明。

圖2A是實(shí)施為共面波導(dǎo)200的ESD保護(hù)系統(tǒng)的一部分的一具體實(shí)施例的等角視圖。在一具體實(shí)施例中，TL 120實(shí)施為共面波導(dǎo)，該共面波導(dǎo)組配為短路短截線。該共面波導(dǎo)調(diào)協(xié)成用來在中心頻率fc共振。如本文中所述，共面波導(dǎo)可實(shí)施為在兩點(diǎn)之間傳播電磁波的矩形金屬管。該共面波導(dǎo)內(nèi)的電磁場(chǎng)典型為可經(jīng)屏蔽以極小化損失。

在所述的具體實(shí)施例中，該共面波導(dǎo)是集成電路，該集成電路可通過形成具有中心信號(hào)跡線212的頂端金屬層210來制作，該中心信號(hào)跡線212通過可組配間隙264自一對(duì)接地跡線214均等分隔，該對(duì)接地跡線布置在該中心信號(hào)跡線的兩旁。該中心信號(hào)跡線與該對(duì)接地跡線為共面的，其可組配成具有電氣長(zhǎng)度L 220，該電氣長(zhǎng)度組配成精準(zhǔn)地等于(1/4)λ，其中λ是對(duì)應(yīng)于該IC的操作頻率的波長(zhǎng)。在一具體實(shí)施例中，該IC的操作頻率可組配成等于中心頻率fc。共面波導(dǎo)200亦包括充當(dāng)用于該等電磁波的屏蔽的底座金屬層230。該波導(dǎo)的端部金屬板240耦合至該中心信號(hào)跡線、該對(duì)接地跡線及該底座金屬層230以提供該短路短截線。布置在該對(duì)接地跡線與該底座金屬層之間的是形成該共面波導(dǎo)的側(cè)壁的介電及/或金屬的層250。

該共面波導(dǎo)的阻抗是由波導(dǎo)的尺寸來決定，例如：該中心信號(hào)跡線的寬度260、該對(duì)接地跡線262的寬度以及由介于該等跡線之間的間距或間隙264。大部分波導(dǎo)包括介電材料，例如：空氣，填充介于壁與壁之間的一些或全部空間。該介電材料的相對(duì)介電系數(shù)可影響該電磁波的實(shí)際速度。因此，速度變化可導(dǎo)致在該中心頻率的實(shí)際值相較于該中心頻率的設(shè)計(jì)值的偏移。

圖2B是實(shí)施為可調(diào)協(xié)共面波導(dǎo)202的ESD保護(hù)系統(tǒng)的一部分的一具體實(shí)施例的等角視圖。在一具體實(shí)施例中，TL 120實(shí)施為共面波導(dǎo)，該共面波導(dǎo)組配為短路短截線。在所述的具體實(shí)施例中，該共面波導(dǎo)系可調(diào)協(xié)的，例如：可通過調(diào)整TL 120的電氣長(zhǎng)度L而調(diào)協(xié)成用來在中心頻率fc共振。如本文中所述，共面波導(dǎo)可實(shí)施為在兩點(diǎn)之間傳播電磁波的矩形金屬管。該共面波導(dǎo)內(nèi)的電磁場(chǎng)典型為可經(jīng)屏蔽以極小化損失。

在所述的具體實(shí)施例中，該可調(diào)協(xié)共面波導(dǎo)202是集成電路，該集成電路可通過形成具有中心信號(hào)跡線212的頂端金屬層210來制作，該中心信號(hào)跡線通過可組配間隙264自一對(duì)接地跡線214均等分隔，該對(duì)接地跡線布置在該中心信號(hào)跡線的兩旁。該中心信號(hào)跡線與該對(duì)接地跡線為共面的，其可組配成具有電氣長(zhǎng)度L+ΔL 224。共面波導(dǎo)200亦包括充當(dāng)用于該等電磁波的屏蔽的底座金屬層230。該波導(dǎo)的端部金屬板240耦合至該中心信號(hào)跡線、該對(duì)接地跡線及該底座金屬層230以提供該短路短截線。布置在該對(duì)接地跡線與該底座金屬層之間的是形成該共面波導(dǎo)的側(cè)壁的介電及/或金屬的層250。

該可調(diào)協(xié)共面波導(dǎo)202的阻抗是由波導(dǎo)的尺寸來決定，例如：該中心信號(hào)跡線的寬度260、該對(duì)接地跡線262的寬度以及由介于該等跡線之間的間距或間隙264。大部分波導(dǎo)包括介電材料，例如：空氣，填充介于壁與壁之間的一些或全部空間。該介電材料的相對(duì)介電系數(shù)可影響該電磁波的實(shí)際速度。因此，速度變化可導(dǎo)致在該中心頻率的實(shí)際值相較于該中心頻率的設(shè)計(jì)值的偏移。該中心頻率(由于該速度變更所導(dǎo)致)的變更可通過調(diào)整該共面波導(dǎo)的電氣長(zhǎng)度L來調(diào)協(xié)或補(bǔ)償。

在一具體實(shí)施例中，控制開關(guān)陣列270可操作成用以動(dòng)態(tài)改變?cè)摱搪仿窂降碾姎忾L(zhǎng)度L。該控制開關(guān)陣列組配成包括至少兩個(gè)控制開關(guān)，該控制開關(guān)陣列可在該IC的半導(dǎo)體襯底(圖未示)上實(shí)施為晶體管的制備。一對(duì)耦合至其各別傳導(dǎo)跡線的控制開關(guān)可用于對(duì)RF信號(hào)形成交替的短路路徑。該控制開關(guān)陣列可布置在該共面波導(dǎo)的該短路端附近。舉例而言，若該控制開關(guān)陣列為開路，則該短路路徑會(huì)經(jīng)過該端部金屬板，并且該共面波導(dǎo)的該電氣長(zhǎng)度是L+ΔL 224。通過判定開關(guān)S1 272及S2 274，RF信號(hào)現(xiàn)可經(jīng)由具有長(zhǎng)度L[(L+ΔL)220–ΔL222]的更短的短路路徑流動(dòng)。該短路路徑的長(zhǎng)度可動(dòng)態(tài)變更以改變有效電氣長(zhǎng)度。舉例而言，通過判定開關(guān)S3 276及S4 278，該有效電氣長(zhǎng)度變更至L-ΔL。

電氣長(zhǎng)度L的變更造成該中心頻率產(chǎn)生對(duì)應(yīng)變更。因此，該波導(dǎo)可組配為可通過調(diào)整其電氣長(zhǎng)度L來調(diào)協(xié)至應(yīng)用相依中心頻率fc的調(diào)協(xié)器件。中心頻率fc的變更可組配成用來補(bǔ)償電磁波速度的變更。可預(yù)見的是，為了符合應(yīng)用要求，可判定諸如開關(guān)S5 280及S6 282等附加開關(guān)以變更電氣長(zhǎng)度L。在一具體實(shí)施例中，該控制開關(guān)陣列組配成用來在該RF波段中操作。

圖3是實(shí)施為共面波導(dǎo)300的ESD保護(hù)器件的一部分的一具體實(shí)施例的俯視圖。在所述的具體實(shí)施例中，TL 120可在本實(shí)施例中實(shí)施為共面波導(dǎo)，該共面波導(dǎo)組配成具有67GHz的中心頻率，且同時(shí)亦組配成用來提供ESD保護(hù)防范具有遠(yuǎn)小于67GHz的頻率的ESD信號(hào)。具有67GHz中心頻率的共面波導(dǎo)300的實(shí)體尺寸，舉例而言，包括等于550μm的電氣長(zhǎng)度L 310、等于12μm的介于該中心信號(hào)跡線與該對(duì)接地跡線之間的間隙320或間隔，以及為4μm的該中心信號(hào)跡線的寬度330。共面波導(dǎo)300在阻抗、頻率響應(yīng)、插入損耗、對(duì)ESD事件的響應(yīng)、及其它量度方面所測(cè)得的效能是參照?qǐng)D4A、4B、4C及4D另外詳述。

圖4A、4B、4C及4D以圖解形式繪示參照?qǐng)D1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B及3所述實(shí)施為共面波導(dǎo)300的TL 120的各種效能測(cè)量結(jié)果。市售模型化/模擬軟件可用于估測(cè)諸如阻抗、插入損耗及其它等效能量度。在一具體實(shí)施例中，由于諸如SiO₂的介電材料具有大約為4的相對(duì)介電系數(shù)(∈_r)值，相較于4.475mm的自由空間波長(zhǎng)，落在67GHz于硅材料中行進(jìn)的波長(zhǎng)大約為2.2mm。圖4A是史密斯圖(Smith chart)400，其繪示參照?qǐng)D2A及3所述的共面波導(dǎo)在500MHz至100.1GHz頻率范圍內(nèi)測(cè)得的阻抗402。402的長(zhǎng)跡線是S₁₁，其從史密斯圖的左邊位置(顯示直流時(shí)的短路(SHORT)特性)開始，直到在67GHz交會(huì)在該史密斯圖右邊位置的X軸為止(顯示開路(OPEN)特性)。

圖4B是曲線圖404，其繪示以頻率(X軸)為函數(shù)的阻抗(Y軸)。在中心頻率fc為67.05GHz時(shí)，該共面波導(dǎo)的峰值阻抗大約為396歐姆。圖4C是曲線圖406，其繪示50歐姆系統(tǒng)以此一ESD短型短截線作為分路(參照?qǐng)D1D所述)而插入時(shí)，以頻率(X軸)為函數(shù)的插入損耗(Y軸)。在中心頻率fc為67.05GHz時(shí)，峰值分流插入損耗大約為-0.5dB：1/(1+0.5*Z0/Z_TL)。

圖4D是傳輸線脈沖(transmission line pulse，TLP)曲線圖410，其繪示參照?qǐng)D1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B及3所述共面波導(dǎo)的ESD效能。TLP曲線420繪示電流(Y軸)對(duì)電壓(X軸)(I-V)效能數(shù)據(jù)的關(guān)系，其中各數(shù)據(jù)點(diǎn)得自于反映ESD波形特性的脈沖：0.2納秒上升時(shí)間及100ns脈寬。此100ns脈長(zhǎng)及高達(dá)14A的電流遠(yuǎn)大于發(fā)生在真實(shí)ESD事件的脈長(zhǎng)及電流(例如：HBM 2kV規(guī)格典型要求約為1.33A的TLP)。TLP曲線430繪示直流ESD信號(hào)的I-V效能數(shù)據(jù)。因此，參照?qǐng)D1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B及3所述TL對(duì)電子器件提供改良型ESD保護(hù)且同時(shí)改良其效能的各項(xiàng)具體實(shí)施例，范圍涵蓋無線、高頻RF應(yīng)用等各種廣范圍頻率。

圖5是一用以繪示ESD保護(hù)的電路圖500，該ESD保護(hù)防范接收于集成電路的輸入墊與輸出墊的ESD脈沖。如前述，形式為大電壓尖波的靜電可能轉(zhuǎn)移至集成電路(IC)的任何接墊或接觸部，包括其輸入墊510及輸出墊520。參照?qǐng)D1A、1B、1C、1D、1E、2A、2B及3所述的ESD保護(hù)器件可包括在IC中，用以保護(hù)該IC免于因接收在該等輸入墊及輸出墊的ESD脈沖而導(dǎo)致的損壞。TL 530可直接當(dāng)作排曳負(fù)載(drain load)而直接用于輸出級(jí)，因?yàn)镋SD電流將會(huì)遭引導(dǎo)至耦合于電力570與接地580軌之間的ESD電力箝制電路540。該ESD電力箝制電路(除該ESD保護(hù)器件之外)通常包括在IC中，用以限制ESD事件的“彈跳(bounce)”效應(yīng)對(duì)接地電壓造成的影響。若該ESD保護(hù)器件用于該輸入側(cè)，例如：TL 560，則可串聯(lián)該信號(hào)路徑加入直流阻隔電容器550以隔離輸入晶體管的閘極偏壓。

圖6乃是繪示程序600的流程圖，該程序用以實(shí)施本文中所述調(diào)協(xié)ESD保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)。程序600始于操作602，當(dāng)TL組配為短路短截線時(shí)，該TL依存于帶通濾波器的中心頻率而組配為ESD保護(hù)器件以及組配為帶通濾波器。在操作604中，該中心頻率通過變更該TL的電氣長(zhǎng)度L來調(diào)協(xié)，其中該電氣長(zhǎng)度L通過對(duì)控制開關(guān)陣列進(jìn)行控制來變更。

本文中所述任何程序或方法的順序并不意圖視為限制，而且可將任何順序組合任意數(shù)目的所述程序塊用于實(shí)施程序、方法或替代方法。舉例而言，如操作604的一部分，對(duì)該控制開關(guān)陣列進(jìn)行控制可包括判定該控制開關(guān)陣列以產(chǎn)生具有與電氣長(zhǎng)度L不同長(zhǎng)度的新短路路徑。另外，可從程序刪除個(gè)別程序塊而不會(huì)脫離本文中所述請(qǐng)求標(biāo)的的精神及范疇。再者，可用任何合適的硬件、軟件、固件或以上組合來實(shí)施程序而不會(huì)脫離本發(fā)明的范疇。

舉例來說，“技術(shù)”一詞如本文所述內(nèi)容所指，可指稱為一或多個(gè)器件、設(shè)備、系統(tǒng)、方法以及制品。如本申請(qǐng)說明書中所使用，“或”一詞意味著可相容的“或”而不是排他的“或”。亦即，除非另有指明或內(nèi)容中有清楚表達(dá)，“X運(yùn)用A或B”意味著自然可相容的排列的任一者。亦即，若X運(yùn)用A；X運(yùn)用B；或X同時(shí)運(yùn)用A與B，則在前述實(shí)例任一者下都滿足“X運(yùn)用A或B”。另外，冠詞“一”如本申請(qǐng)說明書及隨附權(quán)利要求書中所使用，大體上應(yīng)該解讀成意為“一或多個(gè)”，除非另有指明或內(nèi)容中有清楚表達(dá)為針對(duì)單數(shù)形。

本發(fā)明可體現(xiàn)成其它特定形式而不會(huì)脫離其精神或主要特性。因此，前述具體實(shí)施例在所有層面都要視為說明性，而不是限制本文中所述的發(fā)明。本發(fā)明的范疇從而由隨附權(quán)利要求書所指示，而不是由前述說明指示，而且均等于權(quán)利要求的意義及范圍內(nèi)的所有變更全都意圖包含在其中。