本實用新型涉及集成電路設(shè)計領(lǐng)域，特別是涉及一種靜電放電保護(hù)電路、芯片及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

如同本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知，由于靜電電荷的緣故，極高的電壓可能產(chǎn)生于集成電路的周圍。當(dāng)靜電荷被放電時，大電流可產(chǎn)生于集成電路的封裝點。由于可能毀壞整個集成電路，靜電放電(ESD)成為半導(dǎo)體裝置的一個嚴(yán)重問題。

例如，一個人走過地毯時，其產(chǎn)生的靜電壓的電位約在10千伏左右，雖然此一電位的放電對于一般人可能只是造成輕微地不舒服，卻可能破壞半導(dǎo)體芯片及其它對于ESD相當(dāng)敏感的計算機(jī)組件。事實上，即使小至一般人難以察覺的10伏特的電位放電，即可能損害半導(dǎo)體芯片。因此，保護(hù)芯片免于ESD脈沖傷害的電路通常會設(shè)計至芯片中。

目前相關(guān)的靜電放電保護(hù)電路有很多，一般都是當(dāng)集成電路周圍累積的電壓超過預(yù)設(shè)閾值時，才會觸發(fā)MOS管的溝道進(jìn)行靜電泄放。由此，觸發(fā)ESD事件的觸發(fā)電壓需要相對較高，長時間的維持高電壓也容易損害半導(dǎo)體芯片。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例的一個目的旨在提供一種靜電放電保護(hù)電路、芯片及電子設(shè)備，其解決了相關(guān)技術(shù)中ESD事件的觸發(fā)電壓相對較高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例提供以下技術(shù)方案：

在第一方面，本實用新型實施例公開了一種靜電放電保護(hù)電路，該保護(hù)電路包括：用于加載靜電電壓并且輸出第一電壓的RC電路；用于根據(jù)所述第一電壓輸出使能信號的邏輯電路，所述邏輯電路與所述RC 電路連接；用于根據(jù)所述使能信號泄放靜電電壓的開關(guān)電路，所述開關(guān)電路包括輸入端、輸出端及控制端，所述輸入端用于加載所述靜電電壓，所述輸出端接地，所述控制端與所述邏輯電路連接。

可選地，所述開關(guān)電路包括寄生三極管，所述寄生三極管寄生于所述開關(guān)電路的輸入端與輸出端之間，并分別連接所述輸入端和輸出端。

可選地，所述開關(guān)電路為MOS管，所述MOS管的漏極為所述輸入端，源極為所述輸出端，柵極為所述控制端，所述寄生三極管分別連接所述 MOS管的漏極和源極。

可選地，所述MOS管為P溝道MOS管或者N溝道MOS管。

可選地，所述RC電路包括電阻和電容，所述電阻的一端用于加載所述靜電電壓，所述電阻的另一端分別連接所述電容和所述邏輯電路的輸入端，所述電容的一端連接所述電阻，所述電容另一端接地。

在第二方面，本實用新型實施例公開了一種芯片，該芯片包括：焊盤、PCB板以及布設(shè)于所述PCB板上的靜電放電保護(hù)電路，其中，所述靜電放電保護(hù)電路包括：

用于加載靜電電壓并且輸出第一電壓的RC電路；

用于根據(jù)所述第一電壓輸出使能信號的邏輯電路，所述邏輯電路與所述RC電路連接；

用于根據(jù)所述使能信號泄放靜電電壓的開關(guān)電路，所述開關(guān)電路包括輸入端、輸出端及控制端，所述輸入端與所述焊盤連接，所述輸出端接地，所述控制端與所述邏輯電路連接。

可選地，所述開關(guān)電路包括寄生三極管，所述寄生三極管寄生于所述開關(guān)電路的輸入端與輸出端之間，并分別連接所述輸入端和輸出端。

可選地，所述開關(guān)電路為MOS管，所述MOS管的漏極為所述輸入端，源極為所述輸出端，柵極為所述控制端，所述寄生三極管分別連接所述 MOS管的漏極和源極。

可選地，所述RC電路包括電阻和電容，所述電阻的一端用于加載所述靜電電壓，所述電阻的另一端分別連接所述電容和所述邏輯電路的輸入端，所述電容的一端連接所述電阻，所述電容另一端接地。

在第三方面，本實用新型實施例公開了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括如上所述的芯片。

在本實用新型各個實施例中，RC電路向邏輯電路輸出第一電壓，以使邏輯電路根據(jù)該第一電壓輸出使能信號，從而使開關(guān)電路導(dǎo)通，此時，通過開關(guān)電路泄放靜電。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，其用于觸發(fā)靜電放電的觸發(fā)電壓相對較低，從而使設(shè)有該靜電放電保護(hù)電路的芯片更安全。

附圖說明

一個或多個實施例通過與之對應(yīng)的附圖中的圖片進(jìn)行示例性說明，這些示例性說明并不構(gòu)成對實施例的限定，附圖中具有相同參考數(shù)字標(biāo)號的元件表示為類似的元件，除非有特別申明，附圖中的圖不構(gòu)成比例限制。

圖1是本實用新型實施例提供的一種靜電放電保護(hù)電路的電路圖；

圖2是本實用新型另一實施例提供的一種靜電放電保護(hù)電路的電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

請參考圖1，圖1是本實用新型實施例提供的一種靜電放電保護(hù)電路的電路圖。如圖1所示，該靜電放電保護(hù)電路包括：RC電路11、邏輯電路12、以及開關(guān)電路13。

RC電路11的輸入端加載靜電電壓，并且通過輸出端向邏輯電路12 輸出第一電壓。當(dāng)RC電路11處于放電狀態(tài)時，其輸出第一電壓，該第一電壓相對于靜電放電電壓會有一定的延時，邏輯電路12可以對該第一電壓進(jìn)行預(yù)處理，當(dāng)邏輯電路12判斷到該第一電壓滿足預(yù)設(shè)條件時，邏輯電路12向開關(guān)電路13輸出使能信號，該使能信號能夠配合靜電電壓使開關(guān)電路13處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而由開關(guān)電路13將靜電泄放。該預(yù)設(shè)條件可以是第一電壓的幅值大于預(yù)設(shè)幅值，該使能信號可以是具有一定占空比的脈沖信號。

其中，RC電路11的輸入端加載的靜電電壓可以是RC電路11通過連接焊盤(PAD)，從該連接的PAD獲取到的。PAD是集成電路與其它外界電路連接的地方，不管是供應(yīng)電壓、地線、或是所有的電子信號，都是由PAD進(jìn)入該集成電路。在本實施例可以由該靜電放電保護(hù)電路泄放該PAD對應(yīng)的集成電路的靜電。

其中，開關(guān)電路包括輸入端、輸出端及控制端，該輸入端用于加載靜電電壓，該輸出端接地。當(dāng)邏輯電路12判斷到該第一電壓滿足預(yù)設(shè)條件時，邏輯電路12向開關(guān)電路13的控制端輸出使能信號，該使能信號能夠配合該靜電電壓使開關(guān)電路13處于導(dǎo)通狀態(tài)，從而通過輸出端將該靜電電壓泄放。其中，如上所述，該靜電電壓也可以是該輸入端通過連接PAD，從該連接的PAD獲取到的。

在本實施例中，該靜電放電保護(hù)電路，能夠根據(jù)RC電路和邏輯電路的控制來泄放開關(guān)電路端加載的靜電電流，使觸發(fā)靜電放電事件的電壓變得可控。

請參考圖2，圖2是本實用新型另一實施例提供的一種靜電放電保護(hù)電路的電路圖。如圖2所示，該靜電放電保護(hù)電路包括：RC電路21、邏輯電路22、以及開關(guān)電路23。

其中，該RC電路21包括電阻211和電容212。電阻211的一端用于加載靜電電壓，該靜電電壓可以是該RC電路21連接的電源從PAD獲取到的，電源獲取靜電電壓后，再由該電源加載到電阻211的一端，電阻211的另一端分別連接電容212和邏輯電路22的輸入端，電容212 的一端連接該電阻211，電容212的另一端接地。當(dāng)RC電路10加載靜電電壓后，其能夠通過其輸出端輸出具有延時并且一定幅值的第一電壓，該第一電壓是由靜電、電阻211及電容212共同產(chǎn)生的。

在該RC電路10設(shè)置的電容可用于儲存靜電，當(dāng)該RC電路10為充電狀態(tài)時，由于電容兩端的電壓不能突變，該RC電路10輸出的第一電壓會遠(yuǎn)小于靜電電壓，從而不會因為過高的靜電電壓而影響第一電壓控制邏輯電路輸出使能信號。此外，在該RC電路10中設(shè)置電阻，當(dāng)RC 電路10的輸入端加載的靜電電流很大時，該電阻能夠起到保護(hù)電容的作用。

其中，該開關(guān)電路23為MOS管，該MOS管的漏極為開關(guān)電路23的輸入端，源極為開關(guān)電路23的輸出端，柵極為開關(guān)電路23的控制端。當(dāng)靜電電壓加載到RC電路21時，促使邏輯電路22產(chǎn)生短時間的使能信號，從而使該MOS管導(dǎo)通，MOS管導(dǎo)通時，靜電電流通過MOS管的溝道進(jìn)行泄放。其中，該MOS管可以是P溝道MOS管，還可以是N溝道MOS 管。

由于上述使能信號產(chǎn)生的時間很短，從而從MOS管溝道泄放的靜電電流幾乎可以忽略不計，以至于不能有效的泄放靜電。

因此，在一些實施例中，該開關(guān)電路23包括寄生三極管231，該寄生三極管231寄生于開關(guān)電路23的輸入端與輸出端之間，并分別連接該輸入端和輸出端。在本實施例中，該寄生三極管231寄生于MOS管中。當(dāng)MOS管的輸入端加載的靜電電壓大于預(yù)定的觸發(fā)電壓時，并配合邏輯電路22輸出的使能信號，使MOS管處于短時間的導(dǎo)通狀態(tài)，此時，可以通過MOS管的溝道泄放很少量的靜電電流。而由于MOS管的短暫導(dǎo)通，能夠有效降低寄生三極管231的觸發(fā)電壓，從而使寄生三極管231快速的開啟，從而通過寄生三極管231泄放大量的靜電電流。

本實用新型實施例提供了一種靜電放電保護(hù)電路，該電路通過寄生三極管來泄放靜電電壓，即通過寄生三極管的體泄放靜電，相比于在MOS 管溝道泄放靜電來說，能夠在更短的時間內(nèi)泄放完同樣多的靜電，提升了靜電泄放的效率，并且能夠顯著的減小包含該靜電放電保護(hù)電路的芯片的面積。此外，由于MOS管的短暫導(dǎo)通，能夠有效降低寄生三極管的觸發(fā)電壓，從而降低了ESD事件加載該靜電放電保護(hù)電路上的最高電壓，使電路更安全。而且，只需維持MOS管短時間的導(dǎo)通，相較于現(xiàn)有技術(shù)來說，能夠縮小RC電路的面積，從而進(jìn)一步地縮小了包含該靜電放電保護(hù)電路的芯片的面積。

本實用新型又一實施例提供了一種芯片，該芯片包括焊盤、PCB板以及布設(shè)于所述PCB板上的靜電放電保護(hù)電路。

其中，該靜電放電保護(hù)電路包括：用于加載靜電電壓并且輸出第一電壓的RC電路；用于根據(jù)第一電壓輸出使能信號的邏輯電路，該邏輯電路與該RC電路連接；用于根據(jù)該使能信號泄放靜電電壓的開關(guān)電路，該開關(guān)電路包括輸入端、輸出端及控制端，該輸入端用于加載該靜電電壓，該輸出端接地，該控制端與該邏輯電路連接。

需要說明的是，本實施例中的靜電放電保護(hù)電路即上述實施例中描述的靜電放電保護(hù)電路，其具備上述實施例中的靜電放電保護(hù)電路的所有功能。

在本實施例中，該芯片包括用于保護(hù)芯片內(nèi)部集成電路的靜電放電保護(hù)電路，該靜電放電保護(hù)電路通過RC電路和邏輯電路控制開關(guān)電路泄放靜電，具體是利用開關(guān)電路中寄生的寄生三極管進(jìn)行靜電泄放，一方面能夠降低觸發(fā)靜電放電事件的電壓，使得該芯片更安全，另一方面，提升了靜電泄放的效率，從而縮短了靜電泄放的時間，由此，降低了RC 電路中元器件的大小，總體上能夠縮小該芯片的面積。

本實用新型的再一實施例提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括如上述實施例所述的芯片，該芯片包括如上述實施例所述的靜電放電保護(hù)電路，由此，提高芯片安全的同時也提高了該電子設(shè)備的安全性。

其中，該電子設(shè)備包括：藍(lán)牙設(shè)備(比如藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙音箱等)、 BLE設(shè)備(比如包含低功耗藍(lán)牙芯片的穿戴設(shè)備或智能家居設(shè)備等)、移動電源、移動存儲設(shè)備(比如SD/TF卡、U盤等)、讀卡器等。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；在本實用新型的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合，步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn)，并存在如上所述的本實用新型的不同方面的許多其它變化，為了簡明，它們沒有在細(xì)節(jié)中提供；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請各實施例技術(shù)方案的范圍。